Supercapacitors - super iyo xitaa ultra
Arrinta ku saabsan hufnaanta batteriga, xawaaraha, awoodda iyo badbaadada ayaa hadda noqonaysa mid ka mid ah dhibaatooyinka ugu waaweyn ee caalamiga ah. Marka la eego in horumar la'aanta ka jirta aaggan ay khatar gelinayso dhammaan ilbaxnimadayada farsamada.
Waxaan dhawaan wax ka qornay ku qarxinta baytariyada lithium-ion ee taleefannada. Awoodooda aan wali ku qanacsanayn iyo dallacaadda gaabis ah ayaa hubaal ka cadhaysiisay Elon Musk ama xamaasad kasta oo baabuur koronto ah in ka badan hal mar. Waxaan maqalnay wax ku saabsan hal-abuuro kala duwan oo aaggan ah sannado badan, laakiin wali ma jiraan wax horumar ah oo ku siin kara wax ka wanaagsan isticmaalka maalinlaha ah. Si kastaba ha ahaatee, in muddo ah hadda waxaa jiray hadallo badan oo ku saabsan xaqiiqda ah in baytariyada lagu bedeli karo capacitors degdeg ah, ama halkii ay "Super" version.
Maxay capacitors caadiga ah u rajaynayn horumar? Jawaabtu waa sahlan tahay. Kiilooga shidaalku waa qiyaastii 4. kilowatt-saacadood oo tamar ah. Batteriga ku jira qaabka Tesla wuxuu leeyahay qiyaastii 30 jeer ka yar tamar. Kiiloogaraam cufka capacitor waa 0,1 kWh oo keliya. Looma baahna in la sharaxo sababta capacitors caadiga ah aysan ku haboonayn door cusub. Awooda baytariyada casriga ah ee lithium-ion waa inay ahaataa mid ka weyn dhawr boqol oo jeer.
Supercapacitor ama ultracapacitor waa nooc ka mid ah capacitor electrolytic kaas oo marka loo eego capacitors electrolytic classical, uu leeyahay awood koronto oo aad u saraysa (oo loo eegayo dhowr kun oo farad), oo leh koronto shaqaynaysa 2-3 V. Faa'iidada ugu weyn ee supercapacitors waa waqtiyada dallacaadda iyo dallacaadda oo aad u gaaban marka la barbar dhigo qalabka kale ee tamarta lagu kaydiyo (tusaale baytariyada). Tani waxay kuu ogolaaneysaa inaad kordhiso tamarta korontada 10 kW halkii kiilo ee miisaanka capacitor.
Mid ka mid ah moodooyinka ultracapacitors ee laga heli karo suuqa.
Guulaha laga gaaray shaybaarada
Bilihii dhawaa waxay keeneen macluumaad badan oo ku saabsan prototypes cusub oo awood sare leh. Dhammaadkii 2016, waxaan baranay, tusaale ahaan, in koox saynisyahano ah oo ka socda Jaamacadda Central Florida ay abuureen. hannaan cusub oo lagu abuurayo awood sare, Badbaadinta tamar badan iyo adkaysiga in ka badan 30 XNUMX. wareegyada lacag-bixinta/wareejinta. Hadii aan ku badalno baytariyada kuwan awooda sare leh, kaliya kuma awoodno inaan ku dalacno talefanka casriga ah ilbidhiqsiyo gudahood, balse taasi waxay ku filnaan doontaa in ka badan hal todobaad oo la isticmaalo, Nitin Chowdhary, oo xubin ka ah kooxda cilmi baarista ayaa u sheegtay warbaahinta. . . Saynis yahanada Florida waxay ka abuuraan awood sareyaal malaayiin microwires ah oo lagu dahaadhay walxo laba-cabbir ah. Xadhkaha fiilada ayaa ah kuwa aad u wanaagsan oo koronto ah, taas oo u oggolaanaysa in si degdeg ah loogu dallaco oo loo dajiyo capacitor, iyo walxaha laba-geesoodka ah ee daboolaya iyaga ayaa u oggolaanaya kaydinta xaddi badan oo tamar ah.
Saynisyahano ka socda Jaamacadda Tehran ee Iran, kuwaas oo soo saara qaabab naxaas ah oo daloola oo ku jira xalalka ammonia sida walxaha korantada, waxay u hoggaansamaan fikrad la mid ah. Ingriiska, isna, wuxuu door bidaa jel sida kuwa loo isticmaalo muraayadaha indhaha. Qof kale ayaa u kaxeeyay polymers-ka goobta shaqada. Cilmi-baarista iyo fikradaha waa kuwo aan dhammaad lahayn oo adduunka oo dhan ah.
Saynis yahanada ku lug leh mashruuca ELECTROGRAPH (Graphene-Based Electrodes ee Codsiyada Supercapacitor), oo ay maalgalisay EU, ayaa ka shaqaynaysay wax soo saarka tirada badan ee qalabka graphene electrode iyo codsiga elektirolytka dareeraha ionic deegaanka saaxiibtinimo ee heerkulka qolka. Saynis yahanadu waxay filayaan taas graphene waxay bedeli doontaa kaarboon firfircoon (AC) waxaa loo adeegsadaa koronto-dhaliyeyaasha supercapacitors.
Cilmi-baarayaashu waxay halkan ku soo saareen graphite oxides, iyaga oo u kala qaybiyay go'yaal graphene, ka dibna waxay ku dhejiyeen xaashida capacitor super. Marka la barbar dhigo korantada AC-ku-saleysan, electrodes-ka graphene waxay leeyihiin sifooyin dhejisyo wanaagsan iyo awoodda kaydinta tamarta sare.
Rakaabka fuulaya - taraamka ayaa dallacaya
Xarumaha Saynisku waxay ku hawlan yihiin cilmi-baadhis iyo hab-samaynta, Shiinuhuna waxa ay hirgeliyeen awood-sare. Magaalada Zhuzhou ee gobolka Hunan, ayaa dhawaan daaha ka rogtay taraamkii ugu horreeyay ee Shiinaha lagu sameeyo oo ay ku shaqeeyaan awood sare (2), taas oo macnaheedu yahay uma baahna khadka sare. Taraamku waxa ku shaqeeya pantographs oo lagu rakibay joogsiyada. Kharash buuxa wuxuu qaadanayaa ilaa 30 ilbiriqsi, sidaas darteed waxay dhacdaa inta lagu jiro fuulitaanka iyo dejinta rakaabka. Tani waxay u ogolaaneysaa baabuurku inuu ku socdo 3-5 km iyada oo aan lahayn koronto dibadeed, taas oo ku filan in la tago joogsiga xiga. Intaa waxaa dheer, waxay soo kabsanaysaa ilaa 85% tamarta marka la joojinayo.
Suurtagalnimada isticmaalka dhabta ah ee supercapacitors waa badan yihiin - laga bilaabo nidaamyada tamarta, unugyada shidaalka, unugyada qorraxda ilaa baabuurta korontada. Dhawaan, dareenka khabiirada ayaa lagu soo jiiday isticmaalka supercapacitors ee baabuurta korantada ee isku-dhafka ah. Unugga shidaalka polymer-ka diaphragm waxa uu dallacaa awood-weyne, kaas oo markaa kaydiya tamarta korantada ee loo isticmaalo in lagu kiciyo mishiinka. Wareegyada dallacaadda/wareejinta degdega ah ee SC ayaa loo isticmaali karaa in lagu hagaajiyo awoodda ugu sarreysa ee loo baahan yahay ee unugga shidaalka, iyadoo la siinayo waxqabad la mid ah.
Waxay u muuqataa inaan mar hore ku jirno marinka kacaanka supercapacitor. Waayo-aragnimadu waxay muujinaysaa, si kastaba ha ahaatee, inay mudan tahay in la xakameeyo xamaasadda xad-dhaafka ah si aan loo jahawareerin oo aan looga tegin baytari duug ah oo gacmahaaga ku jira.
