Supercapacitor tsis siv roj teeb: khoom siv, kev sib piv, cov txiaj ntsig ntawm kev siv, tshuaj xyuas

2024 Tus sau: Erin Ralphs | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-02-19 16:10

Lub tswv yim ntawm lub siab tshwj xeeb capacitance tau tshawb pom nyob rau xyoo 1960, tab sis hnub no muaj cov nthwv dej tshiab ntawm kev txaus siab rau cov thev naus laus zis no, vim muaj kev sib xyaw tshwj xeeb ntawm kev ua tau zoo ntawm cov khoom kawg. Niaj hnub no, nyob rau hauv lub hauv paus ntawm no technology, ntau yam kev hloov kho ntawm supercapacitors thiab ultracapacitors yog tsim, uas tej zaum yuav zoo xam tau tias yog ib tug tag nrho-fledged roj teeb. Cov ntsiab lus supercapacitor qhia hauv qab no qhia tias lawv cov kev sib tw yav tom ntej nrog cov khoom siv roj teeb (cov roj teeb) tsis zoo heev.

Tus supercapacitor yog dab tsi?

Nyob rau hauv qhov tseem ceeb, qhov no yog lub roj teeb hluav taws xob ua kom zoo dua qub, ua rau hauv daim ntawv ntawm compact capacitor. Txawm nrog cursory sib piv ntawm cov cuab yeej nrog ib tug raugroj teeb rau lub tsheb, koj tuaj yeem hais txog qhov sib txawv ntawm qhov loj me, thiab hauv kev xyaum, cov txiaj ntsig tseem yuav tuaj rau saum npoo hauv daim ntawv ntawm kev pab cuam lub neej ntev thiab lub zog. Hauv lwm lo lus, supercapacitors tuaj yeem siv los hloov cov roj teeb, txawm hais tias muaj qee qhov tshwj xeeb vim muaj kev txwv ntawm lub zog muaj peev xwm tsub zuj zuj. Xws li nuances tseem tshwm sim vim qhov tsis zoo ntawm kev tsim kho thev naus laus zis ntawm ionistors, txawm li cas los xij, qhov xwm txheej hloov pauv raws li kev lag luam siab nrog nws cov kev xav tau loj hlob rau cov roj teeb.

Tsim thiab tsim khoom

Lub hauv paus ntawm lub capacitor no yog tsim los ntawm ob lub electrodes, ntawm qhov nruab nrab electrolytic yog ib txwm muab tso rau. Qhov sib txawv ntawm lub roj teeb tuaj yeem pom nyob rau hauv cov qauv ntawm cov khoom siv rau kev tsim cov khoom siv hluav taws xob, cov phaj uas tau coated nrog cov ntxeem tau cov pa roj carbon monoxide. Raws li rau cov electrolyte, cov organic thiab inorganic sib tov tuaj yeem siv rau hauv lub peev xwm no. Structurely, kev daws teeb meem ntawm rwb thaiv tsev nyob rau hauv cov qauv ntawm supercapacitors kuj sawv tawm. Hloov cov roj teeb txhuas daim hlau nrog ib txheej dielectric, cov khoom siv nrog cov khoom zoo ntawm ionic thiab hluav taws xob conductivity yog siv. Yog tias peb txuas ntxiv lub tswv yim ntawm kev siv tau ntawm supercapacitor ua lub roj teeb, ces cov pa roj carbon monoxide tuaj yeem ua tau zoo raws li cov khoom siv hluav taws xob, thiab cov tshuaj sulfuric acid tuaj yeem ua raws li tus neeg xyuas pib ionic. Nyob rau hauv txoj kev no, ib qho kev pom zoo sib cais txheej ntawm cov electrodes tuaj yeem muab yam tsis muaj kev suav nrog ntxiv ntawm cov insulators loj.

Ntau yam ntawm supercapacitor

Tam sim no, muaj ntau cov lus qhia hauv kev txhim kho ionistors. Qhov pom tau zoo tshaj plaws thiab pheej hmoo yog cov khoom siv hauv qab no:

• ob txheej capacitor. Tus qauv qauv, uas siv cov khoom siv saum toj no hais los ntawm cov khoom siv hluav taws xob, thiab cov khoom sib cais tshwj xeeb yog siv los ua cov electrolyte. Kev sib sau ntawm lub zog muaj peev xwm tshwm sim los ntawm kev sib cais ntawm cov electrodes.
• Pseudocapacitor. Lub roj teeb rechargeable ua los ntawm hom supercapacitor no tuaj yeem ua tau zoo heev, vim nws muaj ntau txoj hauv kev los khaws lub zog. Ua ntej, lub hauv paus ntsiab lus ntawm Faraday mechanism txuam nrog cov txheej txheem ntawm lub zog tsub zuj zuj nyob rau hauv cov pa roj teeb yog qhib. Thiab qhov thib ob, lub tswv yim tseem ceeb ntawm electrostatic kev sib cuam tshuam ntawm electrodes hauv ob txheej hluav taws xob kuj tseem khaws cia.
• Hybrid capacitor. Ib lub tswv yim nruab nrab uas sib txuas cov yam ntxwv zoo ntawm tus kheej ntawm cov roj teeb thiab cov capacitors. Cov khoom siv no feem ntau siv cov khoom siv hluav taws xob ua ke los ntawm cov oxides sib xyaw thiab doped polymers. Kev txhim kho ntxiv ntawm qhov kev taw qhia no yog txuam nrog kev siv cov khoom sib xyaw ntxiv nrog cov khoom siv carbon thiab cov khoom siv polymers.

Key Features

Hnub no nws yog ib qho nyuaj los tham txog qhov kev ua tau zoo ntawm cov ionistors, vimthev naus laus zis tau txhim kho tas li, thiab hloov kho rau kev txhim kho cov khoom siv hluav taws xob tam sim no. Tab sis yog tias peb coj cov ntaub ntawv nruab nrab ntawm cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm supercapacitor, cov cim tshwj xeeb yuav zoo li no:

• Lub sijhawm them - 1 txog 10 vib nas this
• Tus naj npawb ntawm kev them nyiaj yog kwv yees li 1 lab, uas sib npaug rau 30,000 teev.
• Voltage hauv lub block cell - thaj tsam ntawm 2.3 txog 2.75 V.
• Kev siv zog - tus qauv tus nqi 5 Wh / kg.
• Power - txog 10,000 W/kg.
• Durability - mus txog 15 xyoo.
• Kev Ua Haujlwm Kub -40 ° C txog 65 ° C.

Sib piv nrog cov roj teeb li qub

Qhov txawv ntawm qhov tsis sib xws yog tus nqi ntawm cov khoom sib xyaw ntawm lub zog thiab qib rov qab ntawm cov nqi hluav taws xob. Vim yog siv ob txheej ntawm hluav taws xob muaj peev xwm nyob ze ntawm lub supercapacitor nrog qhov ntev zoo sib xws, thaj tsam ntawm kev ua haujlwm ntawm cov electrodes nce. Ntawd yog, peb tuaj yeem tham txog kev sib txuas cov khoom zoo tshaj plaws ntawm lub roj teeb thiab lub capacitor li ntawd. Yog tias peb sib piv qhov kev faib tawm ntawm cov tam sim no ntawm lub roj teeb thiab lub supercapacitor rau lub nra, ces qhov sib xws ntawm cov ntim ntawm cov khoom siv tam sim no feem ntau zoo ib yam, tab sis nrog ob qhov kev kho. Thaum lub sijhawm ua haujlwm ntawm lub roj teeb, nws tuaj yeem hloov pauv qhov loj tshaj plaws tam sim no ntawm cov khoom nyob rau hauv qhov qis ntawm qhov thaiv, thiab nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm ionistors, nyob rau hauv txoj cai, lub peev xwm yuav tsawg dua vim qhov tsawg voltage. Tsis tas li, qhov sib txawv tseem ceeb suav nrog qhov sib txawv ntawm cov peev txheej ua haujlwm - supercapacitors pab kwv yees li 25-30% ntev dua nyob rau lub sijhawm, tsis hais.tus nqi siab dua ntawm doable lub luag hauj lwm cycles.

Qhov zoo ntawm kev ua haujlwm supercapacitors

Yog tias peb feem ntau xav txog qhov txiaj ntsig zoo ntawm kev siv supercapacitors es tsis txhob siv roj teeb, ces cov khoom hauv qab no yuav los ua ntej:

• Lub zog siab ceev ntawm supercapacitors tso cai rau lawv siv hauv cov khoom siv hluav taws xob ua lub zog siv lub sijhawm luv.
• Kev nyab xeeb ib puag ncig. Tau kawg, cov khoom siv hluav taws xob hluav taws xob tseem khaws cia hauv qhov tsim, tab sis lawv cov teebmeem tshuaj lom tau qis zuj zus tuaj.
• Muaj peev xwm siv lub zog los ntawm cov khoom siv txuas ntxiv - cua, hnub, dej thiab av.
• Kev nthuav dav ntawm cov hauv kev rau kev sib koom ua ke ntawm cov roj teeb - piv txwv li, rau kev saib xyuas cov chaw tsim hluav taws xob, cov tshuab hluav taws xob hybrid, tsheb siv hydrogen, thiab lwm yam.

Nws tsim nyog sau cia qee qhov zoo ntawm lub supercapacitor nyob rau hauv kev sib raug zoo rau cov pa capacitor. Muaj ob peb ntawm lawv, tab sis lub peev xwm loj rau lub zog cia yog qhov tseem ceeb. Raws li qhov ntsuas no, tsis yog txhua qhov kev hloov pauv ntawm ionistors tuaj yeem sib tw nrog cov roj teeb, txawm li cas los xij, piv nrog cov capacitors hauv qhov ntsuas hluav taws xob, lawv ntseeg siab yeej.

Kev tshuaj xyuas zoo ntawm supercapacitors

Kev sim thiab ib feem ntawm daim ntawv thov ntawm supercapacitors niaj hnub no muaj nyob rau hauv ntau yam kev lag luam. Raws li kev tshuaj xyuas ntawm kev ua haujlwm ntawm cov cuab yeej no qhia, lawv lees paub cov lus ntawm cov tuam txhab lag luam txog qhov siabkev ntseeg siab, ib puag ncig kev nyab xeeb thiab muaj peev xwm siab. Dab tsi yog qhov tseem ceeb tshwj xeeb los ntawm qhov pom ntawm kev sib piv supercapacitors thiab roj teeb, cov qub tsis xav tau los tsim cov xwm txheej tshwj xeeb thaum tuav lub cev. Qhov no yog ib feem vim qhov tsis tshua muaj toxicity ntawm cov khoom, tab sis rau qhov ntau dua, ergonomics ntawm kev ua haujlwm yog vim muaj kev tiv thaiv siab ntawm rooj plaub. Ntawd yog, tus neeg siv tsis tas yuav muab cov cuab yeej tshwj xeeb rau kev saib xyuas ntawm supercapacitor hauv cov xwm txheej kaw. Qhov hnyav qis thiab qhov ua kom zoo dua qub kuj ua rau nws yooj yim dua rau kev ua haujlwm tu niaj hnub.

Kev tshuaj xyuas tsis zoo ntawm supercapacitors

Kuj tseem muaj qhov tsis muaj zog ntawm cov capacitors zoo li no, uas kuj tau pom meej meej hauv kev xyaum. Tshwj xeeb, cov neeg siv taw tes rau lawv qhov tsis tshua muaj zog, kev ua haujlwm tsawg thiab tsis tshua muaj hluav taws xob txaus, uas ua rau nws tsim nyog siv ntau lub ntsiab lus los ua haujlwm rau ib lub hom phiaj cov neeg siv khoom. Muaj ntau txoj hauv kev, cov kev tsis txaus no tiv thaiv kev siv cov supercapacitors es tsis txhob siv roj teeb hnub no, txawm hais tias, dua, kev tsim kho thev naus laus zis ntau dua los daws cov teeb meem no.

Kev cia siab rau kev txhim kho ntawm cov capacitors

Raws li cov kws tshaj lij thiab cov neeg tsim khoom ntawm cov roj teeb, nyob rau yav tom ntej, cov khoom siv hluav taws xob tshiab yuav raug siv txhua qhov chaw. Qhov no yuav dhau los ua tau vim muaj kev nce ntxiv hauv cov peev txheej tshwj xeeb ntawm cov khoom siv. Nws tsim nyogntxiv thiab txhim kho cov txheej txheem thiab cov yam ntxwv ntawm supercapacitors, uas feem ntau cuam tshuam qhov ntev thiab qhov hnyav. Nyob rau tib lub sijhawm, kev sim ntawm ionistors nrog lub zog txog li 2.5 mW twb tau teeb tsa hnub no. Nyob rau hauv lub neej yav tom ntej, cov tshuab no tuaj yeem siv rau hauv kev saib xyuas kev thauj mus los, chaw tsim khoom thiab thaj chaw nyob.

Zoo kawg

Lub tswv yim supercapacitor tau suav tias yog qhov kev daws teeb meem zoo tshaj plaws nyob rau hauv cov xwm txheej uas muaj lub sijhawm luv luv rau kev siv hluav taws xob nrog kev them nyiaj nyob. Ib feem, qhov no yog qhov tsis sib xws nrog lub tswv yim ntawm cov roj teeb hluav taws xob hluav taws xob, uas tau tsom mus rau kev saib xyuas lub zog mus sij hawm ntev nrog qee qhov tsis muaj. Tab sis nws puas tuaj yeem siv lub supercapacitor hloov lub roj teeb hauv lub tsheb, muab qhov kev ua haujlwm no? Nrog rau qib siab ntawm qhov tshwm sim, kev txhawj xeeb txog kev pib ua haujlwm siab yuav siv cov khoom siv hluav taws xob siab, tab sis tsuas yog nyob rau hauv tshwj xeeb hybrid versions uas muab cov khoom zoo ntawm supercapacitors xws li thiab cov tsoos electrochemical Cheebtsam. Piv txwv li, niaj hnub no cov kev daws teeb meem yog siv nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib tug ua ke ntawm ib tug electrochemical lead-acid qauv thiab ib tug supercapacitor.