Пробој у складиштењу енергије: нови супер кондензатори

Према новој студији Масачусетског института за технологију (МИТ), два најчешћа материјала у људској историји, цемент и чађа (слично врло фином дрвеном угљу), могу постати основне сировине за ново јефтино складиште енергије система.

Истраживачи са МИТ-а открили су да се ова два материјала могу комбиновати са водом да би направили суперкондензаторе (замене за батерије), који могу да складиште електричну енергију. Речено је да ова технологија може да одржи стабилност у енергетској мрежи упркос флуктуацијама у снабдевању обновљивом енергијом, чиме се промовише коришћење обновљиве енергије као што је енергија сунца, ветра и плиме.
 

На пример, истраживачи кажу да се њихови суперкондензатори на крају могу интегрисати у бетонску основу куће, где могу да складиште енергију за цео дан уз врло мале (или никакве) трошкове и да и даље обезбеђују структурну чврстоћу потребну за дом. Истраживачи такође предвиђају изградњу бетонског пута који може дати бесконтактно пуњење за електрична возила која се возе овим путем.

Најновији резултати истраживања недавно су објављени у Зборнику Националне академије наука (ПНАС).

Кондензатор је у принципу врло једноставан уређај, који се састоји од две проводне плоче уроњене у електролит и одвојене мембраном. Када се напон примени на кондензатор, позитивно наелектрисани јони из електролита акумулирају се на негативно наелектрисаној плочи, док позитивно наелектрисане плоче акумулирају негативно наелектрисане јоне.

Због мембране између плоча која спречава миграцију наелектрисаних јона, ово раздвајање наелектрисања ствара електрично поље између плоча, а кондензатор постаје напуњен. Ове две плоче могу да одржавају овај пар пуњења током дужег временског периода, а затим их обезбеде веома брзо када је потребно. Суперкондензатор је кондензатор који може да ускладишти изузетно велике количине наелектрисања.
Количина електричне енергије коју кондензатор може да ускладишти зависи од укупне површине његове проводне плоче. Кључ за нови суперкондензатор који је развио тим лежи у методи производње материјала на бази цемента, који имају изузетно велику унутрашњу површину због своје густе и међусобно повезане мреже проводних материјала унутар своје запремине.

Конкретно, истраживачи су постигли овај циљ постављањем високо проводљиве чађе, цементног праха и воде у бетонску мешавину и омогућили јој да се стврдне. Када вода реагује са цементом, она природно формира разгранату мрежу у структури, а угљеник мигрира у ове просторе, формирајући линеарну структуру у очврслом цементу.

Ове структуре имају рачвасту структуру, са већим гранама које стварају мање гране, и тако даље, формирајући на крају веома велику површину унутар релативно малог опсега запремине.
Затим уроните овај материјал у стандардни материјал електролита, као што је калијум хлорид (сол), који обезбеђује наелектрисане честице које се акумулирају на структури угљеника. Истраживачи су открили да су две електроде направљене од овог материјала одвојене танким простором или изолационим слојем, формирајући веома моћан суперкондензатор.

Истраживачи истичу да су цемент и чађа два материјала са историјом од најмање две хиљаде година. "Када их комбинујете на специфичан начин, добијате проводљиви нанокомпозитни материјал, када ствари постају заиста интересантне. Штавише, потребан садржај угљеника је веома мали, чини само 3 процента запремине смеше, која може да формира пропусни материјал. угљенична мрежа.
Истраживачи кажу да суперкондензатори направљени од овог материјала имају велики потенцијал да помогну да свет пређе на обновљиву енергију. Главни извори неемисионе енергије, као што су енергија ветра, сунчева енергија и енергија плиме и осеке, сви генеришу свој излаз у променљивим временима, што често није у складу са врхунцем коришћења електричне енергије. Стога су методе складиштења електричне енергије неопходне.

Потражња за великим системима за складиштење енергије је веома велика, а постојеће батерије су прескупе и углавном се ослањају на материјале као што је литијум. Снабдевање литијумом је ограничено, тако да постоји хитна потреба за јефтинијим алтернативама. Ту је наша технологија веома обећавајућа јер је цемент свуда“, рекли су.
Истраживачки тим је израчунао да би нано бетон са допуном чађе величине 45 кубних метара (еквивалент коцки пречника приближно 3,5 метара) имао довољан капацитет да ускладишти приближно 10- киловат сати енергије, што се сматра просечна дневна потрошња електричне енергије једног домаћинства. Због способности бетона да одржи своју чврстоћу, куће изграђене од овог материјала могу да складиште енергију коју генеришу соларни панели или ветрењаче за један дан и да се користе када је то потребно. Штавише, брзина пуњења и пражњења суперкондензатора је много већа од брзине батерија.
Истраживачи такође кажу да почетна употреба ове технологије може бити у изолованим кућама, зградама или склоништима далеко од електричне мреже, која се може напајати соларним панелима повезаним са цементним суперкондензаторима.
Рекли су да је систем веома скалабилан јер је капацитет складиштења енергије директна функција запремине електроде. Можете претворити електроду дебљине 1 мм у електроду дебљине 1 м, и на тај начин можете у основи проширити свој капацитет складиштења енергије, од паљења ЛЕД-а на неколико секунди до напајања читаве куће.

Наша компанија је фокусирана на врхунске бакарне завршне капице, контакте терминала осигурача, (ЕЛЕКТРИЧНО ВОЗИЛО) ЕВ филм кондензаторску сабирницу, (СОЛАРНА ЕНЕРГИЈА) ПВ инверторску сабирницу, ламинирану сабирницу, алуминијумска кућишта за нове енергетске батерије, бакар/месинг/алуминијум/нерђајући челик Дијелови за штанцање и други електрични производи Штанцање и заваривање метала више од 18 година у Кини. Почели смо као мала операција, али смо сада постали један од водећих добављача у ЕВ и ПВ индустрији у Кини.

Ако имате било какве потребе, слободно нас контактирајте и ми ћемо одговорити у најкраћем могућем року!