Где применяются и как? Типа как, их назначение, преимущества и недостатки
Опубликованно 27.08.2018 22:09
Как будет электрохимических конденсаторов с двойным слоем, или на своем компьютере. Их металлические электроды покрыты очень пористый активированный уголь, традиционно изготавливается из кокоса, но чаще всего аэрогель углерода, другие угол в или greenwich нанотрубок. Между электродами является пористый сепаратор, который удерживает электроды на другой, при родной спирали, все пропитывается электролитом. Некоторые инновационные формы как имеют твердый электролит. Они заменяют традиционные батареи в источниках бесперебойного питания в грузовик, где применяются как в качестве источника питания. Принцип работы
Как использует действие двойной слой, образованный на границе между угля и электролита. Активированный уголь используется в качестве электрода в твердом, и в жидком электролите. Когда эти материалы находятся в контакте друг с другом, положительных и отрицательных полюсов, расположенных относительно друг друга на очень короткое расстояние. При применении электрического поля в качестве базовой конструкции используется электрический двойной слой, который образуется вблизи поверхности угля электролитический жидкости.
Преимущество конструкции: Обеспечивает возможность хранения в одном небольшом устройстве, нет необходимости в цепях заряда для контроля во время разряда в устройствах, где применяются и как. Зарядки, или слишком частые разряда не оказывают отрицательного влияния на продолжительность жизни, как в батареях. Технологии-это очень «чистый» с точки зрения окружающей среды. Никаких проблем с хрупкостью контактов, так что для обычных батарей.
Недостатки конструкции: Время работы ограничено использование электролита в устройствах, где применяются и как. Электролит может произойти, если конденсатор эксплуатируется правильно. По сравнению с алюминиевыми конденсаторами эти как имеют высокое сопротивление и, следовательно, не могут быть использованы в цепях переменного тока.
Используя преимущества, описанные выше, электрические как и широко используются в таких приложениях, как: Сохранить память таймера, программы, питание e-mobile, etc Видео и аудио оборудование. Источники при замене батарей для портативных электронных устройств. Источники питания для оборудования с использованием солнечных панелей, такие как часы и индикаторы. Стартеры для малых и мобильных двигателей. Окислительно-восстановительные реакции
Аккумулятора зарядки расположен на границе между электродом и электролитом. Во время процесса зарядки, электроны движутся от отрицательного электрода к положительному выводу на внешний край. Во время разряда, электроны и ионы движутся в обратном направлении. В о том, как стать EDLC не переноса заряда. В этот тип суперконденсаторов окислительно-реакции возникает электрод, общий нагрузок и передачи нагрузки через слои конструкции, где применяют как.
Из-за окислительно-восстановительной реакции, которая происходит в этот тип, есть потенциал с низкой плотностью мощности, EDLC, потому что система Faradaic медленнее, что не может системы. Как правило, было другого обеспечивают более высокую плотность мощности и плотность энергии, что EDLC, из-за того, что они о тебе говорили система. Однако правильный выбор суперконденсаторов в зависимости от применения и доступности. Материалы на основе графена
Как характеризуется грузоподъемностью быстро, гораздо быстрее, чем традиционные батареи, но он не способен хранить столько же энергии, как батареи, так как он имеет более низкую плотность энергии. Повышение эффективности в них достигается за счет использования greenwich и углеродные нанотрубки. Они помогут вам в будущем как заменить полностью электрохимические батареи. Нанотехнологии сегодня является источником многих инноваций, в частности, в e-mobile.
Графен увеличивает емкость как. Этот революционный материал состоит из листов, толщина которых может быть ограничена толщиной в один атом углерода и структура атомных ультразвуковой. Эти устройства способны заменить кремний в электронике. Пористый сепаратор, помещенный между двумя электродами. Тем не менее, изменения механизма хранения и выбора материала электрода приводят к различным классификациям как большой емкости: Электрохимические двухслойные конденсаторы (EDLC), которые в основном используют предоставляется электроды углерода и сохраняют свою энергию за счет быстрой адсорбции ионов на интерфейсе электрод/электролит. Psuedo-конденсаторы, основаны на делайте как процесс переноса заряда на поверхности электрода или вблизи. В этом случае, проводящих полимеров и оксидов переходных металлов остаются электрохимических активных материалов,например, как часы батареи. Гибкие устройства на основе полимеров
Как выигрывает и сохраняет энергию с высокой скоростью, формируя электрохимических двойных слоев наполнителей или с помощью поверхностных окислительно-восстановительные реакции, что приводит к высокой плотности мощности с длительным циклическим стабильность, низкая стоимость и охраны окружающей среды. PDMS и ПЭТ используются в основном на подложках при реализации гибких суперконденсаторов. В случае если фильм PDMS может создать гибкий и прозрачный слой тонкий, как в часы с высокой циклической стабильностью после 10 000 циклов сгибания.
Однослойные углеродные нанотрубки могут быть добавлены в фильм PDMS для улучшения механической, электронной и термической стабильности. Таким же образом, водитель материалов, таких как графен и углеродные нанотрубки, также покрываются пленкой ПЭТ для достижения, как большая гибкость, и электропроводность. Кроме того, PDM и ПЭТ и другие полимерные материалы также привлекают растущие интересы и синтезируются различные методы. Например, локализованный импульсивного лазерного облучения был использован для быстрого преобразования первичной поверхности в электрическую энергию проводящей пористой углеродной структуры с графикой.
Природные полимеры, такие как нетканые материалы из древесины и бумаги также могут быть использованы в качестве субстратов, которые являются гибкими и легкими. УНТ наносят на бумагу более гибкой НКТ бумаги электрода. Из-за высокой гибкости подложки и хорошее распределение УНТ плотности мощности и плотности мощности и энергии, варьирует от менее 5%, после поворота на 100 циклов при радиусе изгиба 4,5 мм, кроме того, из-за более высокой механической прочности и стабильности химической, бактериальной нет она бумаги, больше для изготовления гибких суперконденсаторов, например, для кассетный плеер walkman. Производительность суперконденсаторов
Она определяется с точки зрения электрохимической активности и кинетики химических свойств, а именно: электронной и ионной кинетики (транспортировке), внутри электродов, эффективности и скорости передачи нагрузки на электрод/электролит. Производительность при использовании материалов на основе углерода с EDLC важной удельная поверхность, электропроводность, размер пор и различия. Графен с его высокой электропроводностью, большой площадью и присоединяюсь структура привлекательным для использования в EDLC.
В случае, если нет компьютера, несмотря на то, что они предоставляют отличные возможности по сравнению с EDLC, они все же ограничены плотность низкая мощность чипа cmos. Это связано с плохой электропроводностью язычок быстрым движением электронной почты. Кроме того, окислительно-восстановительный процесс, который ведет процесс зарядки/разрядки, может привести к повреждению электричество материалов. Высокая электропроводность графена и его отличная прочность делают его пригодным в качестве материала, нет компьютера.
Исследования адсорбции на графене показал, что она происходит в основном на поверхности greenwich листов с доступом к большой поры (т. е. неглиже структура является пористой, что обеспечивает легкий доступ ионам электролита). Таким образом, для лучшей производительности, нужно избегать агломерации графена и без пор. Производительность может быть улучшена путем модификации поверхности путем присоединения функциональных групп, гибридизации с электрода полимеров и образования композитов графен/оксид металла. Сравнение конденсаторов
Как и идеально подходит, когда вы хотите быстрая зарядка для удовлетворения краткосрочных потребностей в мощности. Гибридная батарея удовлетворяет две потребности и снимает напряжение, что обеспечивает более длительный срок службы. Таблица ниже показывает сравнение характеристик и основных материалов в конденсаторах.
Электрический конденсатор двойного слоя, обозначение как
Алюминиевые электрические-периодический конденсатор
Батарея Ni-cd
Свинцовый герметичный аккумулятор
Использовать диапазон температуры
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
Электролитический жидкости
Органический растворитель
Органический растворитель
КО
H2SO4
Метод электродвижущей силы
Использование естественного электрического двойного слоя эффект в качестве диэлектрика
Использование оксида алюминия в качестве диэлектрика
Использование химической реакции
Использование химической реакции
Загрязнения
Нет
Нет
CD
Pb
Количество циклов заряда / разряда
> 100 000 раз
> 100 000 раз
500 раз
От 200 до 1000 раз
Емкость на единицу объема
1
1/1000
100
100 Характеристика нагрузки
Время зарядки от 1-10 секунд. Поджатие может быть выполнена очень быстро и нагрузка от верхней части займет больше времени. Необходимо предусмотреть ограничение пускового тока при зарядке пустой суперконденсаторов, потому что он будет тянуть его лучше. Как и не подвергается перегрузке, и не требует обнаружения полного заряда, ток просто перестает течь при заполнении. Сравнения производительности между как и для автомобиля и Li-ion.
Функции
Как
Литий-ионный аккумулятор (в целом)
Время зарядки
1-10 секунд
10-60 минут
Жизненный цикл часов
1 миллион долларов или 30 000
500
Напряжение
От 2,3 до 2,75 В
3,6
Удельная энергия (W / кг)
5 (типичная)
120-240
Плотность мощности (Вт / кг)
До 10000
1000-3000
Стоимость за квт / ч
10 000 $
250-1,000 $
Продолжительность жизни
От 10 до 15 лет
От 5 до 10 лет
Температура нагрузки
От -40 до 65 °C
От 0 до 45 °C
Температура нагнетания
От -40 до 65 °C
От -20 до 60 °C Преимущества устройства для зарядки
Транспортные средства нуждаются в энергии разорвал для ускорения, и именно в этом подходят как. Они имеют ограничение общей нагрузки, но они способны передавать очень быстро, что делает их идеальными батареи. Преимущества по сравнению с батареями традиционные: Низкое сопротивление (ESR) увеличивает импульсный ток и нагрузки параллельно с аккумулятором. Очень высокого разряда занимает миллисекунды до нескольких минут. Падение напряжения по сравнению с устройство, работающее от батареи, без суперконденсаторов. Высокая эффективность при 97-98%, и выход DC-DC в обоих направлениях от 80% до 95% в большинстве приложений, например, купить с спали. В гибридном электрическом транспортном средстве эффективность кругового движения на 10% больше, чем у батареи. Хорошо работает в очень широком диапазоне температур (обычно от -40 ° C до + 70 ° C, но может быть, от -50 C до + 85 C, имеется специальная версия, достигнув 125 C. Небольшое количество тепла во время заряда и разряда. Длинный цикл жизни, высокая надежность, что снижает расходы на техническое обслуживание. Небольшое ухудшение в течение сотен тысяч циклов и длится до 20 миллионов циклов. Они не теряют не более 20% своей емкости после 10 лет, а продолжительность жизни составляет 20 лет и более. Не подвержены износу и старению. Не влияет на глубокой разрядки, в отличие от аккумулятора. Повышенная безопасность по сравнению с батареями - без риска перезарядки или взрыва. В конце эксплуатации не содержит опасных веществ для удаления, в отличие от многих батареи. Соответствует экологическим стандартам, поэтому не трудно утилизации или переработки. Серьезной технологии
Суперконденсатор состоит из двух слоев графена со слоем электролита в середине. Фильм сильный, очень тонкий и способен высвободить большое количество энергии за короткий промежуток времени, но, тем не менее, есть определенные нерешенные проблемы, которые сдерживают прогресс в этом направлении. Недостатки как и прежде, аккумуляторные батареи: Низкая плотность энергии - как правило, занимает от 1/5 до 1/10 энергии электрохимического аккумулятора. Линейный разряд невозможности использовать полный спектр энергии, в зависимости от приложения, доступна не вся энергия. Как и в случае с аккумуляторами, клетки имеют низкое напряжение, необходимых для последовательного подключения и балансировки напряжения. Саморазряд часто выше, чем от аккумулятора. Напряжение зависит от сохранения энергии - эффективным для хранения и восстановления энергии требуется сложный электронный контроль коммутационное оборудование. Он имеет высокую диэлектрическую проницаемость для поглощения всех типов конденсаторов. Верхняя температура использования 70 ° C или меньше, и редко превышает 85 C. Большинство из них содержат электролит, жидкость, уменьшая размер, необходимый для предотвращения движения быстрого разряда. Высокая стоимость электроэнергии на ватт. Гибридные системы хранения
Специальная конструкция и встроенный в технологии силовой электроники были разработаны для производства модулей как в рамках новой структуры. Потому что модули должны быть изготовлены с использованием новых технологий, они могут быть встроены в панели кузова автомобиля, таких как крыша, двери и крышка багажника. Кроме того, были изобретены новые технологии балансировки энергии, которые снижают потери энергии и габариты схемы балансировки энергии в системах устройств хранения энергии.
Он разработал ряд технологий, таких как контроль заряда и разряда, а также соединение с другими системами хранения энергии. Модуль, как и с номинальной мощностью 150F, номинальным напряжением 50 могут быть размещены на плоских и кривых поверхностей с площадью 0,5 кв. м и толщиной 4 см. в приложении применимо к он дрожит и может быть интегрирована с различными частями автомобиля и в других случаях, если вы нуждаетесь в системе хранения энергии. Применение и перспективы
В США, России и Китая, есть автобусы без тяговых батарей, все работы выполняются спали. General Electric разработала pick-up сегодня вечером на ужин, замена батареи, аналогичных в некоторых ракет, игрушек и электроники. Тесты показали, что на своем компьютере превосходят свинцово-кислотные аккумуляторы в вэу, который был осуществлен без плотности энергии суперконденсаторов, который приближается к концентрации свинцово-кислотных аккумуляторов.
Теперь, очевидно, что как похоронят свинцово-кислотных аккумуляторов в течение ближайших нескольких лет, но это только часть истории, поскольку их параметры улучшаются быстрее, чем у конкурентов. Поставщики, такие как Elbit Systems , Graphene Energy, Nanotech Приборы и Skeleton Technologies, заявили, что превышает плотность энергии свинцово-кислотных аккумуляторов с их о том, как стать и спектра, некоторые из которых теоретически соответствуют плотности энергии литий-ионного аккумулятора.
Тем не менее, как и в электрический автомобиль является одним из аспектов электроники и электротехники, который пропускается через пресс, инвесторы, потенциальные поставщики, и многие люди, живущие в старой технологии, несмотря на быстрый рост milano рынка. Например, для земли, воды и воздуха устройств, есть около 200 серьезных производителей тяговых двигателей и 110 серьезные поставщики тяговых аккумуляторов по сравнению с несколькими производителями суперконденсаторов. В целом, в мире существует не более 66 крупнейших производителей как, большинство из которых сосредоточили свое производство в более легких моделей для бытовой электроники. Автор: Иван 25 Августа 2018 Года
Категория: Технологии
