Где применить ионистор? Виды Investor, их функции, преимущества и недостатки
Опубликованно 26.08.2018 12:57
Ионистор-это электрохимические конденсаторы с двойным слоем или суперконденсаторы. Их металлические электроды, с очень пористым активированным углем, традиционно изготовлен из скорлупы кокосового ореха, но в основном из углерода орган, другие наноуглеродных графена или нанотрубок. Между этими электродами находится пористый сепаратор, который удерживает электроды друг от друга, при намотке на спираль, все пропитано электролитом. Некоторые инновационные формы Investor имеют твердый электролит. Замена устаревших батарей в источниках бесперебойного питания до грузовиков, где ионистор использует в качестве источника питания. Принцип работы
Ионистор использует эффект двойной слой, образованный на границе между угля и электролитов. Активированный уголь применяется в качестве электрода в твердой форме, и электролит в жидком. Если эти материалы распространяются в контакт друг с другом, положительные и отрицательные полюса относительно друг друга на очень коротком расстоянии. При приложении электрического поля в качестве первичного строительства будет двойной Электрический слой, возникающий вблизи поверхности угля в электролитической жидкости.
Преимущество конструкции: Емкость обеспечивает в небольшом устройстве, нет необходимости в специальных правила для контроля зарядки при разряде в устройствах, где ионистор использует. Перезарядка или чрезмерно частые разгрузки не оказывает отрицательного влияния на продолжительность жизни, как в типовых батареек. Технология чрезвычайно «чистые» с точки зрения экологии. Нет проблем с нестабильной контакты, так что у обычных батарей.
Недостатки конструкции: Продолжительность работы ограничена для использования электролита в устройствах, где ионистор использует. Электролит может протечь, если конденсатор будет эксплуатироваться неправильно. По сравнению с алюминиевыми конденсаторами, эти инвесторы имеют высокое сопротивление и не может использоваться в цепях переменного тока.
Использование преимуществ, описанных выше, электрические инвесторов широко используются в таких приложениях, как: Резервирование памяти для таймера, программы, Электропитание е-мобиля и т. д. Видео-и аудио-оборудование. Резервных источников при замене батарей для портативных электронных устройств. Блоки питания для приборов, солнечных элементов, таких как часы и индикаторы. Стартер для малых и мобильных двигателей. Окислительно-Восстановительные Реакции
Батарея заряд находится на границе раздела между электродом и электролитом. Во время зарядки электрон внешний цикл движутся от отрицательного электрода к положительному. При разряде электроны и ионы движутся в противоположном направлении. В Superstar EDLC нет передачи заряда. При этом типе Superstar окислительно-восстановительная реакция на электроде, сборы и перенос заряда через двойной слои дизайн, где ионистор использует.
Из-за окислительно-восстановительной реакции, в этом типе есть варианты с меньшей плотностью энергии, чем EDLC, поскольку системы Faradaic медленнее, чем только система. Как правило, псевдокапакторы более высокую удельную мощность и плотность энергии, чем EDLC, из-за того, что вы на счет системы. Тем не менее, правильный выбор Superstar зависит от применения и доступность. Материалы на основе графена
Ионистор будет через способность быстрого заряда, гораздо быстрее, чем у обычных батарей, но он не в состоянии сохранять столько же энергии, как батареи, так как имеет меньшую плотность энергии. Повышение эффективности в них достигается за счет использования графена и углеродных нанотрубок. Помогите в будущем instagram полностью вытесняют электрические химические батареи. Нанотехнологии сегодня являются источником многих инноваций, особенно в E-Mobile.
Графен увеличивает емкость инвестор. Этот революционный материал состоит из листов, толщина которых может быть ограничена толщиной в один атом углерода и атомная структура которых Ultralight. Заменить такие характеристики способны кремния в электронике. Пористый сепаратор помещают между двумя электродами. Однако вариации механизма хранения и выбора материала электрода приводят к различным классификациям Investor большой емкости: Электрохимические двухслойные конденсаторы (EDLC), которое по большей части обвинил использовать углеродные электроды и сохраните свои энергии за счет быстрой адсорбции ионов на границе раздела электрод/электролит. Psuedo-конденсаторы основаны на VEGADIS во время передачи заряда на поверхности электрода или вблизи него. В этом случае проводящих полимеров и оксидов переходных металлов остаются электрохимических активных материалов,например, как цифровые часы в батарейках. Гибкие устройства на основе полимеров
Ионистор выигрывает и экономит энергию с высокой скоростью, образуют электрохимический двойные слои зарядов или через поверхностные окислительно-восстановительных реакций, что плотность высокой энергии с длительным циклическим стабильность, низкая стоимость и охраны окружающей среды. PDMS и ПЭТ являются наиболее часто используемыми субстратами при реализации гибких суперконденсаторов. В случае PDMS пленки можно гибкие и прозрачные тонкопленочные инвесторов в часах с высокой циклической стабильностью после 10 000 циклов при изгибе.
Однослойными углеродных нанотрубок. дополнительно включенный в PDMS-пленка для дальнейшего улучшения механических, электронных и термической стабильности Аналогичным образом, электропроводящие материалы, такие как графен и CNT, находятся с пленка ПЭТ, как высокая гибкость и проводимость. Помимо PDM, ПЭТ и других полимеров материалы также привлекают растущие интересы и синтезирует различные методы. Например, локализованные импульсного лазерного облучения использовалась для быстрого преобразования первичной поверхности электрические в проводящую пористую углеродную структуру с заданной графикой.
Природные полимеры, такие как нетканые материалы из древесных волокон и бумаги, также могут быть использованы в качестве субстратов, которые являются гибкими и легко. CNT на бумагу наносят, для получения гибких CNT бумаги-электрод. Благодаря высокой гибкости подложки и хорошее распределение УНТ удельной емкости и плотности энергии и энергетика меняется менее чем на 5% после изгиба на 100 циклов при радиусе изгиба 4,5 мм. Кроме того, из-за большей механической прочностью и лучшей химической стойкости бактериальных вместо бумаги также обивка для изготовления гибких суперконденсаторов, например, для кассетных walkman. Мощность суперконденсаторов
Он будет с точки зрения электрохимической активности от кинетических и химических свойств, а именно: электронной и ионной тарифы (транспорт) в электродах скорость и эффективность передачи заряда на электрод/электролит. Для высокой производительности при использовании материалов на основе углерода с EDLC важно, удельная поверхность, Электропроводность, размер пор и различия. Графена с высокой электропроводностью, большим поверхностного и промежуточного слоев структуры привлекательными для использования в EDLC.
В случае псевдоконденсаторов, несмотря на то, что вам превосходную емкость по сравнению с EDLC, тем не менее они ограничены плотными малой мощности CMOS-чипов. Это связано с плохой проводимостью, быстрый электронные движения. Кроме того, редокс-процесс, который ведет процесс зарядки/разрядки, вред, альтернативное материалов. Высокая Электропроводность графена и его превосходная механическая прочность делают его пригодным в качестве материала псевдоконденсаторах.
Исследования адсорбции на Грин показали, что в основном на поверхности листа графена с выходом на большие поры (т. е. слой между пористой структурой и обеспечивает легкий доступ к ионов электролита). Поэтому для повышения производительности Избегайте агломерации графена без пор. Производительность может быть улучшена путем модификации поверхности путем присоединения функциональных групп, гибридизация с электропроводящими полимерами и за счет образования композитов графен/оксид металла. Сравнение конденсаторов
Investor идеально подходит, когда требуется быстрый заряд для удовлетворения краткосрочных потребностей в производительности. Гибридные батареи удовлетворяет обе потребности и уменьшает напряжение, что обеспечивает более длительный срок службы. В следующей таблице приведено сравнение характеристик и основных материалов в конденсаторах.
Электрический двойной слой конденсатор, обозначение инвестор
Алюминиевый электролит-конденсатор автоматически
Аккумулятор Ni-cd
Закрытые, герметичные батареи
Использование Диапазон Температур
От -25 до 70 °C
-55 до 125 °C
От -20 до 60 °C
От -40 до 60 °C
Электроды
Активированный уголь
Алюминий
(+) NiOOH (-) Cd
(+) PbO2 (-) Pb
Электролитическая Жидкость
Органический Растворитель
Органический Растворитель
КО
H2SO4
Метод электродвижущей силы
Использование естественного электрического двухслойного эффекта в качестве диэлектрика
Использование оксида алюминия в качестве диэлектрика
Использование химических реакций
Использование химических реакций
Загрязнение
Нет
Нет
CD
Pb
Количество циклов зарядки / разрядки
> 100 000 раз
> 100 000 раз
500 раз
От 200 до 1000 раз
Емкость на единицу объема
1
1/1000
100
100 Характеристика груза
Время Зарядки 1-10 Секунд. Шаблон может быть сделано очень быстро, а заряд верхней занимает дополнительное время. Ограничение пускового тока при зарядке пустого Superstar следует, поскольку он будет ее лучше вытащить. Ионистор не подлежит перезарядке и не требует сбора полного заряда, ток течет просто при заполнении. Сравнение производительности между instagram для автомобиля и Li-Ion.
Функция
Ионистор
Литий-ионный (общий)
Время зарядки
1-10 секунд
10-60 минут
Жизненный Цикл Часов
1 миллион или 30 000
500 и выше
Напряжение
От 2,3 до 2,75 V
3,6 V
Плотность энергии (Вт / кг)
5 (типичная)
120-240
Плотность мощности (Вт / кг)
До 10000
1000-3000
Стоимость одного кВтч
10 000 $
250-1,000 $
Срок службы
10-15 лет
От 5 до 10 лет
Температура зарядки
От -40 до 65 °C
От 0 до 45 °C
Температуры нагнетания компрессора
От -40 до 65 °C
От -20 до 60 °C Преимущества устройства для зарядки
Автомобилей нужно урвать дополнительную энергию для ускорения, и именно в этом соответствовать инвесторов. Эти имеют общий заряд, но вы сможете пройти его очень быстро, что делает их идеальным аккумуляторы. Их преимущества по сравнению с традиционными батареями: Низкое сопротивление (ESR) и увеличивает нагрузку импульсный ток в параллельной цепи с батареей. Очень высокая цикл - разрядка длится от миллисекунд до нескольких минут. Падение напряжения по сравнению с устройством от аккумулятора без Superstar. Высокая эффективность при 97-98%, а КПД DC-DC в обоих направлениях достигает 80% -95% в большинстве приложений, например, видео Регистратор с instagram. В гибридных электрических транспортных средств эффективность кругового движения на 10% больше, чем у батареи. Хорошо работает в очень широком температурном диапазоне, обычно от -40 C до + 70 ° C, но может также от -50 C до + 85 C, существуют специальные версии, которые до 125 C. Небольшое количество тепла во время заряда и разряда. Длительный срок службы цикла с высокой надежность и снижает эксплуатационные расходы. Небольшое ухудшение в течение сотен тысяч циклов и продолжается до 20 миллионов циклов. Вы не потеряете более 20% своей емкости после 10 лет, а средняя продолжительность жизни составляет 20 лет и более. Износу и старению. Никакого влияния на глубоких разрядов, в отличие от батарей. Повышенная безопасность по сравнению с батареями - нет опасности перезаряда или взрыва. В конце срока службы не содержит опасных материалов, чтобы удалить, в отличие от многих других аккумуляторов. Экологические стандарты соблюдены, поэтому никакие дорогие утилизация или переработка. Связи Технологии
Супер конденсатор состоит из двух слоев графена с слоем электролита в середине. Фильм сильный, очень тонкий и способен выпустить большое количество энергии в короткий промежуток времени, но тем не менее. некоторые до сих пор нерешенные проблемы, которые жизнь технический прогресс в этом направлении Недостатки инвестор от аккумуляторных батарей: Низкая плотность энергии - продолжается обычно от 1/5 до 1/10 силы электрохимической батареи. Линейный разряд - невозможность полного энергетического спектра, в зависимости от применения, не вся сила. Как у батареи, низкое напряжение ячейки, которые необходимо иметь последовательные соединения и выравнивания напряжения. Саморазряд часто выше, чем у аккумуляторов. Напряжение меняется в зависимости от накопленной энергии - для эффективного хранения и извлечения энергии сложное электронное контрольно требует-коммутационное оборудование. Имеет самую высокую диэлектрическую абсорбцию из всех видов конденсаторов. Верхняя температура использования составляет обычно 70 C или меньше и редко превышает 85 C. Большинство из них содержат жидкий электролит, уменьшает размер, который необходим для предотвращения случайного быстрой разрядки. Высокая стоимость электроэнергии в ватт. Гибридная Система Хранения
Специальная конструкция и интегрированные технологии силовой электроники разработаны для изготовления модулей инвестор с новой структурой. Так как их модули изготавливаются с использованием новых технологий, они могут быть интегрированы в кузов автомобиля, такие как крыша, двери и крышка багажника. Кроме того, изобретены новые технологии балансировки энергии, уменьшить потери энергии и Габариты балансировки схемы энергии в устройствах и системах хранения энергии.
Также ряд связанных с ними технологий, таких как контроль зарядки и разрядки, а также соединения с другими системами накопления энергии. Модуль инвестор с номинальной емкостью 150F, Номинальное напряжение 50 V может быть на транспортных средствах плоских и криволинейных поверхностей площадью 0,5 кв. м и толщиной 4 см применение электрических применимо и интегрированы с различными частями автомобиля и в других случаях, при которых на системы хранения энергии. Применение и перспективы
В США, России и Китае есть автобусы без привода аккумуляторов, все instagram будет работать. General Electric разработала пикап с Superstar, заменить аккумулятор, так аналогичная ситуация в некоторых ракет, игрушек и электро инструментами. Тесты показали, что суперконденсаторы превосходят свинцово-кислотные батареи в ветровых турбинах, что было достигнуто, без плотности энергии супер конденсаторы, приближающейся к концентрации свинец-кислотные аккумуляторы.
Теперь понятно, что инвестор похоронен свинцово-кислотные аккумуляторы в ближайшие несколько лет, но это только часть истории, так как их параметры улучшаются быстрее, чем у конкурентов. Провайдер как Elbit Systems , Graphene Energy, Нанотех Instruments и Skeleton Technologies, объясняет, что превышает удельную энергию свинцовых аккумуляторов своими суперконденсаторами и более поздних, некоторые из которых теоретически соответствовать плотности энергии литий-ионного.
Однако ионистор в Электрический автомобиль является одним из аспектов электроники и электротехники, печать, инвесторов, потенциальных поставщиков и многих людей, древние технологии проигнорирован, несмотря на быстрый рост многомиллиардного рынка. Например, для наземных, водных и воздушных устройств насчитывается около 200 серьезных производителей тяговых двигателей и 110 авторитетного поставщика тяговые батареи по сравнению с несколькими производителями суперконденсаторов. В целом, не существует во всем мире более 66 крупных производителей инвестор, большинство из которых сосредоточили свое производство на более легких моделях для бытовой электроники. Автор: Иван 25. Август 2018
Категория: Новости
Где применить ионистор? Виды Investor, их функции, преимущества и недостатки