Практично невідома на Заході китайська компанія Toomen New Energy із Шеньчженя змогла розробити технологію виробництва силових конденсаторів, які можуть стати компромісом між суперконденсаторами та літієво-іонними батареями. Розробка виявилася несподівано унікальною навіть для досвідчених європейських інженерів та вчених.
У Європі партнер компанії Toomen New Energy Kurt.Energy. Глава стартапу Ерік Ферхульст (Eric Verhulst) виявив маленький стенд Toomen New Energy на виставці Hannover Messe у Німеччині ще у 2018 році, коли наглядав перспективні батарейні технології для силових електромобільних установок. Взяті на пробу силові конденсатори Toomen перевершили всі найсміливіші мрії інженера. За характеристиками тоді вони в 20 разів перевершували можливості аналогічної продукції компанії Maxwell. Було чому здивуватися!
Конструктивно силові конденсатори Toomen є елементом накопичення електричного заряду без хімічної реакції, як приблизно це відбувається в суперконденсаторі. Один електрод з «активованим вугіллям» виготовлений з графену, а інший «заснований на з'єднанні літію, але в порівнянні з літій-іонними батареями там немає активного літію».
При виготовленні такі джерела зберігання енергії виходять дорожче за класичні літієво-іонні, але в перерахунку на долар на кіловат на цикл (заряду) вони виходять дешевше. Також за рахунок високої потужності, що віддається, силові конденсатори можна використовувати в гібридних силових установках автомобілів як буферне рішення, яке дозволить заощадити паливо, а заряджатися буде дуже швидко - за лічені хвилини.
Силові конденсатори Toomen не мають електроліту. Замість нього в елементах знаходиться якийсь наповнювач переносу заряду. Така конструкція не загрожує забрудненням навколишнього середовища у разі розриву оболонки та невогнебезпечною.
В даний час Toomen випускає два типи силових конденсаторів. Один з них орієнтований на найвищу щільність енергії, що запасається, а інший забезпечує максимальну потужність. Осередки Toomen підвищеної щільності в даний час пропонують щільність енергії в діапазоні 200–260 Вт·ч/кг із щільністю потужності в межах 300–500 Вт/кг. Елементи високої потужності віддачі представлені зразками із щільністю енергії 80–100 Вт·ч/кг при щільності потужності близько 1500 Вт/кг та досягають піку до 5000 Вт/кг.
Для порівняння, сучасні суперконденсатори DuraBlue компанії Maxwell пропонує набагато нижчу густину енергії на рівні 8–10 Вт·ч/кг, але дуже високу густину потужності близько 12 000 – 14 000 Вт/кг. З іншого боку, хороша літієво-іонна батарея пропонує густину зберігання енергії 150–250 Вт·ч/кг, а густину потужності в районі 250–350 Вт/кг. Неважко помітити, що силові конденсатори Toomen забезпечують високу щільність енергії, що запасається при помірній щільність потужності для суперконденсаторів і високу щільність потужності при досягненні межі щільності зберігання енергії в літієво-іонних батареях.
Крім того, силові конденсатори Toomen можуть працювати при температурі від –50 ºC до 45 ºC без захисту від нагрівання або охолодження. Для автомобільних акумуляторів це важлива перевага, адже вони не вимагатимуть будь-якого температурного захисту або електроніки, що управляє, а значить, дозволять ще трохи заощадити на вартості і вазі підсистеми живлення.
Джерело: 3dnews.ru