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电动汽车正在作为由化石燃料提供动力的传统车辆的清洁替代品,但实用性问题阻碍了这些新替代品的广泛采用。他们中间的主要是为耗尽电池充电所需的时间。虽然它只需要几分钟才能填充传统的车辆的汽油罐,但它可能需要更长的时间来充分充电当前可用的电动车辆 - 对于某些型号,最多一整天。
要解决这个问题,也称为爱沙尼亚能源存储公司框架技术已与德国卡尔斯鲁厄工业大学(套件)合作,完成了尖端电动汽车电池的开发,可在仅需15秒内充满电。
什么是超级电池?
由于充电周期可达数十万次,超级电池在解决与电动汽车使用相关的三大问题上具有广阔的前景:充电时间长、电池老化和对汽车续航里程的担忧。
据报道,Superbattery是一种混合系统,其合并标准锂离子电池和骨架技术的专有超容器细胞。从相似的系统区分SuperBattery的主要因素是用来制造超级电容器的弯曲石墨烯材料。与其他超级超容器一样,Superbattery没有足够的能量密度来替代锂离子电池。
锂电池可以存储大量能量,但它们具有相对低的功率密度,这转化为长充电和放电循环。这是电动车辆的主要绊脚石以及新兴行业的批判瓶颈。
与电池通过化学反应充电相比,超级电容器是通过静电充电和放电的。因此,与化学电池相比,超级电容器的充放电速度要快得多,而且使用时间也长得多,而且不会变质。然而,超级电容器的能量密度非常低。为了保持同样的能量,由超级电容器制成的存储设备必须比锂离子电池大得多。
另外由其他组织提出,锂 - 超级杂交液可以在广泛的温度范围内起作用。在电动车辆中,该能量存储解决方案都将通过充电站和经由再生制动捕获的电荷。
UltraCapacitors作为电动车辆的锂离子电池组的承诺替代方案。例如,Tesla最近获得了UltraCapacitor制造商Maxwell技术,以提高其车辆的电池技术。
尽管超级电池的能量密度比普通电动汽车电池低得多,但它可能非常适合混合动力汽车、插电式汽车或氢燃料汽车。它可以在加速或其他需要的情况下增强全电动汽车的主电池。从理论上讲,它可以延长电池寿命,降低当前电池组的冷却需求。
Skeleton Technologies为港口起重机提供的节能超级电容器解决方案
视频来源:Skeleton Technologies/YouTube.com
高密度超级电容器的承诺
超级电池并不是Skeleton Technologies等公司开发的唯一一种潜在的电动汽车电池技术。高密度超级电容器有很大的潜力,它可以快速充放电,同时其存储容量可以与锂离子电池相媲美。
今年5月,Skeleton technologies宣布聘请了一位新的首席技术官,负责开发超级电容技术。骷髅公司首席执行官Taavi Madiberk在宣布聘用丹尼尔·温加斯时表示:“作为一个行业,我们正处于1999年锂离子电池的阶段。能源密度方面的突破将改变游戏规则。”
Microvast Europe的EVS超快速充电电池
其他公司已经追求了这种能量存储技术。据报道称,中国公司深圳富裕新能源已开发出具有与锂电池相同的能量密度的超级电容器。为了推进电力电容技术,中国公司与Kurt.energy合作 - 比利时能源研究公司Altreonic NV部门。根据该划分的新闻稿,该技术可以产生从80到230WH / kg的能量密度 - 类似于锂离子电池。
电容器基于混合设计,其合并锂离子电池和标准碳基超级电容器。它具有一个锂电极和一个石墨烯 - 变体电极。与Superbattery一样,电容器通过静电充电,使得快速充电和放电。锂电极确实赋予化学电池中的小蓄电效果,但与锂离子电池不同,锂离子不是自由流动的。这避免了锂离子电池最重要的问题之一:潜在的爆炸树枝状的形成。此外,电池的破裂不会引起化学泄漏。
据报道,电源电容器电池目前正在生产中,而且在它们背后的公司正在等待资金,因此他们可以将它们缩放。
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参考资料及进一步阅读
框架技术。Skeleton和KIT正在开发一种新型石墨烯电池,15秒即可充电。[在线]可用:https://www.skeletontech.com/news/skeleton-and-kit-are-developing-a-new-graphene-battery-charging-in-15-seconds.
框架技术。骷髅技术的新CTO博士Daniel Weingarth致力于提供较高的能量密度水平较高的十倍。[在线]可用:https://www.skeletontech.com/news/skeleton-technologies-new-cto-dr.-daniel-weingarth-up-to-the-challene-of-delivering-ten-times-higher-levels-of-energy-密度
Kurt.energy。新闻稿:新电源电容袋单元电池@ 230WH / kg - 972 WH / DM3。[在线]可用:https://kurt.energy/press-release-new-power-capacitor-pouch-cell-230-wh-kg/
痘痘,L。高密度混合电力电容器:能源竞赛的新前沿。新的地图集。[在线]可用:https://newatlas.com/energy/toomen-powercapacitors-kurt-energy-high-denys-supercapacitors/?itm_source=newatlas&itm_medium = article -body.
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