پیشرفت فناوری جدید: ابرخازن های ذخیره انرژی بالا

ابرخازن‌ها نقش مهمی به عنوان منبع تغذیه پشتیبان در برنامه‌های کاربردی مختلف مانند گوشی‌های هوشمند، خودروها و دستگاه‌های الکترونیکی فشرده دارند. برخلاف باتری‌های سنتی، ابرخازن‌ها در ایجاد انفجارهای کوتاه و قدرتمند انرژی عالی هستند، اما در منبع تغذیه طولانی‌مدت ضعیف عمل می‌کنند. به منظور بهبود عملکرد ابرخازن‌ها، محققان مدرسه عالی اقتصاد (HSE MIEM) از دانشگاه تحقیقات ملی روسیه یک مدل ریاضی برای افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی خازن‌ها با استفاده از الکترولیت‌های جایگزین مبتنی بر پلیمر طراحی کرده‌اند. یافته های تحقیق در مجله Physical Review E منتشر شده است.

ابرخازن از الکترودهای فلزی غوطه ور در یک الکترولیت تشکیل شده است که محلولی مایع حاوی ذرات باردار است. محققان از پلی الکترولیت ها به جای الکترولیت های سنتی با وزن مولکولی کم برای بهبود ظرفیت خازن ها استفاده کردند. پلی الکترولیت ها می توانند الکترودها را به طور موثرتری جذب کنند زیرا زنجیره پلیمری باردار جذاب تر از الکترولیت با وزن مولکولی کم است. مدل ریاضی محققان نشان داد که وقتی منافذ الکترود باریک هستند، زنجیره‌های پلیمری الکترولیت به دلیل دافعه الکترواستاتیکی نمی‌توانند به دیواره منافذ نفوذ کنند.
یوری بودکوف، یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد HSE MIEM، توضیح داد: "ما می توانیم ظرفیت خازن را با استفاده از پلی الکترولیت بهبود بخشیم، اما در عین حال باید از هرگونه عوارض جانبی احتمالی جلوگیری کنیم. ما پارامترهای بهترین عملکرد را تعیین کرده ایم. از پلیمر، و بر این باورند که استفاده صحیح از پلی الکترولیت می تواند ذخیره انرژی بیشتری را به دست آورد."

ابرخازن ها نسبت به باتری های سنتی مزایای زیادی دارند، مانند سایش کمتر و عمر طولانی تر. علاوه بر این، ابرخازن‌ها عملکرد بسیار خوبی را در محدوده دمایی وسیع‌تر (-40 درجه سانتی‌گراد تا مثبت ۶۵ درجه سانتی‌گراد) از خود نشان می‌دهند، که وسیع‌تر از محدوده عملکرد باتری‌های لیتیوم یونی است.
زمینه های کاربردی ابرخازن ها بسیار گسترده است، از جمله انرژی های تجدیدپذیر، فناوری روباتیک و حمل و نقل عمومی. به عنوان مثال، برخی از اتوبوس های برقی از ابرخازن ها برای شارژ سریع در هنگام پارک استفاده می کنند و می توانند به سرعت به مقصد بعدی خود برسند.
این مطالعه بخشی از یک پروژه تحقیقاتی گسترده‌تر است و محققان قصد دارند رفتار دو لایه را در سطح مشترک الکترولیت فلزی بررسی کنند و ظرفیت دیفرانسیل را از طریق مدل‌سازی عددی ارزیابی کنند. مهندسان از طریق درک عمیق فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی در لایه دوگانه الکتریکی بهتر می توانند ابرخازن ها را توسعه دهند و در نهایت تجهیزات قدرتمندتر و کارآمدتری ایجاد کنند.

این تحقیقات موفقیت‌آمیز فرصت‌های جدیدی را برای توسعه فناوری ابرخازن به ارمغان می‌آورد که ممکن است منجر به نوآوری بیشتر و بهبود عملکرد ذخیره‌سازی انرژی و دستگاه‌های تلفن همراه در آینده شود.

شرکت ما بر روی درپوش انتهایی مسی با کیفیت بالا، تماس با ترمینال فیوز، (وسیله نقلیه الکتریکی) باسبار خازن فیلم EV، اتوبوس اینورتر PV (انرژی خورشیدی)، باسبار چند لایه، قاب های آلومینیومی برای باتری های انرژی جدید، مس/برنج/آلومینیوم/لکه قطعات مهر زنی و سایر محصولات الکتریکی مونتاژ مهر زنی و جوشکاری فلز برای بیش از 18 سال در چین. ما به عنوان یک عملیات کوچک شروع کردیم، اما اکنون به یکی از تامین کنندگان پیشرو در صنعت EV و PV در چین تبدیل شده ایم.

اگر نیازی دارید، لطفا با ما تماس بگیرید و ما در اسرع وقت پاسخ خواهیم داد!