Kejayaan dalam Penyimpanan Tenaga: Kapasitor Super Baharu

Menurut kajian baru oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT), dua bahan yang paling biasa dalam sejarah manusia, simen dan karbon hitam (serupa dengan arang yang sangat halus), mungkin menjadi bahan mentah asas untuk penyimpanan tenaga kos rendah yang baharu. sistem.

Penyelidik MIT telah mendapati bahawa kedua-dua bahan ini boleh bergabung dengan air untuk membuat supercapacitors (pengganti untuk bateri), yang boleh menyimpan tenaga elektrik. Dikatakan bahawa teknologi ini boleh mengekalkan kestabilan dalam rangkaian tenaga walaupun turun naik dalam bekalan tenaga boleh diperbaharui, sekali gus menggalakkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui seperti solar, angin, dan kuasa pasang surut.
 

Sebagai contoh, penyelidik mengatakan bahawa supercapacitors mereka akhirnya boleh disepadukan ke dalam asas konkrit rumah, di mana mereka boleh menyimpan tenaga sepanjang hari pada kos yang sangat sedikit (atau tidak) dan masih memberikan kekuatan struktur yang diperlukan untuk rumah. Para penyelidik juga membayangkan membina jalan konkrit yang boleh memberikan pengecasan tanpa sentuhan untuk kenderaan elektrik yang memandu di jalan ini.

Penemuan penyelidikan terkini telah diterbitkan baru-baru ini dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan (PNAS).

Kapasitor adalah peranti yang sangat mudah pada dasarnya, terdiri daripada dua plat konduktif yang direndam dalam elektrolit dan dipisahkan oleh membran. Apabila voltan dikenakan pada kapasitor, ion bercas positif daripada elektrolit terkumpul pada plat bercas negatif, manakala plat bercas positif terkumpul ion bercas negatif.

Oleh kerana membran antara plat menghalang penghijrahan ion bercas, pemisahan cas ini mewujudkan medan elektrik di antara plat, dan kapasitor menjadi dicas. Kedua-dua papan ini boleh mengekalkan pasangan caj ini untuk jangka masa yang panjang dan kemudian memberikannya dengan cepat apabila diperlukan. Supercapacitor ialah kapasitor yang boleh menyimpan jumlah cas yang sangat besar.
Jumlah elektrik yang boleh disimpan oleh kapasitor bergantung pada jumlah luas permukaan plat konduktifnya. Kunci kepada superkapasitor baharu yang dibangunkan oleh pasukan itu terletak pada kaedah menghasilkan bahan berasaskan simen, yang mempunyai luas permukaan dalaman yang sangat tinggi kerana rangkaian bahan konduktif yang padat dan saling berkaitan dalam jumlahnya.

Khususnya, penyelidik mencapai matlamat ini dengan meletakkan karbon hitam, serbuk simen, dan air yang sangat konduktif ke dalam campuran konkrit dan membenarkan ia menjadi pejal. Apabila air bertindak balas dengan simen, ia secara semula jadi membentuk rangkaian cawangan dalam struktur, dan karbon berhijrah ke dalam ruang ini, membentuk struktur linear dalam simen yang dikeraskan.

Struktur ini mempunyai struktur bercabang, dengan cawangan yang lebih besar menimbulkan cawangan yang lebih kecil, dan seterusnya, akhirnya membentuk kawasan permukaan yang sangat besar dalam julat volum yang agak kecil.
Kemudian rendam bahan ini dalam bahan elektrolit standard, seperti kalium klorida (garam), yang menyediakan zarah bercas yang terkumpul pada struktur karbon. Penyelidik telah mendapati bahawa dua elektrod yang diperbuat daripada bahan ini dipisahkan oleh ruang nipis atau lapisan penebat, membentuk supercapacitor yang sangat kuat.

Penyelidik menunjukkan bahawa simen dan karbon hitam adalah dua bahan dengan sejarah sekurang-kurangnya dua ribu tahun. "Apabila anda menggabungkannya dengan cara tertentu, anda akan mendapat bahan nanokomposit konduktif, iaitu apabila perkara menjadi benar-benar menarik. Selain itu, kandungan karbon yang diperlukan adalah sangat kecil, menyumbang hanya 3 peratus daripada isipadu campuran, yang boleh membentuk telap rangkaian karbon.
Penyelidik mengatakan bahawa superkapasitor yang diperbuat daripada bahan ini mempunyai potensi besar dalam membantu dunia beralih kepada tenaga boleh diperbaharui. Sumber utama tenaga tanpa pelepasan, seperti tenaga angin, tenaga suria dan tenaga pasang surut, semuanya menjana keluarannya pada masa yang berubah-ubah, yang selalunya tidak konsisten dengan kemuncak penggunaan elektrik. Oleh itu, kaedah menyimpan elektrik adalah penting.

Permintaan untuk sistem penyimpanan tenaga berskala besar adalah sangat tinggi, dan bateri sedia ada terlalu mahal dan bergantung terutamanya pada bahan seperti litium. Bekalan litium adalah terhad, jadi terdapat keperluan mendesak untuk alternatif yang lebih murah. Di sinilah teknologi kami sangat menjanjikan kerana simen ada di mana-mana,” kata mereka.
Pasukan penyelidik mengira bahawa konkrit berdop hitam nano karbon hitam bersaiz 45 meter padu (bersamaan dengan kiub dengan diameter lebih kurang 3.5 meter) akan mempunyai kapasiti yang mencukupi untuk menyimpan kira-kira 10-kilowatt jam tenaga, yang dianggap sebagai purata penggunaan elektrik harian sesebuah isi rumah. Oleh kerana keupayaan konkrit mengekalkan kekuatannya, rumah yang dibina di atas bahan ini boleh menyimpan tenaga yang dihasilkan oleh panel solar atau kincir angin selama sehari dan digunakan apabila diperlukan. Selain itu, kelajuan pengecasan dan nyahcas superkapasitor adalah lebih pantas daripada bateri.
Penyelidik juga mengatakan bahawa penggunaan awal teknologi ini mungkin berada di rumah terpencil, bangunan, atau tempat perlindungan yang jauh dari grid kuasa, yang mungkin dikuasakan oleh panel solar yang disambungkan kepada supercapacitors simen.
Mereka berkata bahawa sistem itu sangat berskala kerana kapasiti penyimpanan tenaga adalah fungsi langsung dari isipadu elektrod. Anda boleh menukar elektrod setebal 1mm kepada elektrod setebal 1m, dan dengan berbuat demikian, anda pada asasnya boleh mengembangkan kapasiti penyimpanan tenaga anda, daripada menyalakan LED selama beberapa saat kepada membekalkan kuasa ke seluruh rumah.

Syarikat kami menumpukan pada Topi Hujung Tembaga berkualiti tinggi, Kenalan Terminal Fius, (KENDERAAN ELEKTRIK) EV Film Capacitor BusBar, (SOLAR POWER) PV Inverter BusBar, Laminated BusBar, Aluminium Cases untuk bateri tenaga baharu, Copper/Brass/Aluminium/Stainless Steel Bahagian Setem, dan produk elektrik lain Pemasangan Setem dan Kimpalan Logam selama lebih 18 tahun di China. Kami bermula sebagai operasi kecil, tetapi kini telah menjadi salah satu pembekal utama dalam industri EV dan PV di China.

Jika anda mempunyai sebarang keperluan, sila hubungi kami dan kami akan membalas secepat mungkin!