Energiyani saqlash sohasidagi yutuq: yangi super kondansatörler

Massachusets Texnologiya Instituti (MIT) tomonidan o'tkazilgan yangi tadqiqotga ko'ra, insoniyat tarixidagi eng keng tarqalgan ikkita material - tsement va uglerod qorasi (juda nozik ko'mirga o'xshash) yangi arzon energiya saqlash uchun asosiy xom ashyo bo'lishi mumkin. tizimi.

MIT tadqiqotchilari bu ikki material suv bilan birlashib, elektr energiyasini saqlashi mumkin bo‘lgan superkondensatorlarni (batareyalar o‘rnini bosuvchi) hosil qilishini aniqladi. Ta'kidlanishicha, ushbu texnologiya qayta tiklanadigan energiya ta'minotidagi o'zgarishlarga qaramasdan energiya tarmog'ida barqarorlikni saqlab qolishi va shu bilan quyosh, shamol va suv oqimi energiyasi kabi qayta tiklanadigan energiyadan foydalanishni rag'batlantirishi mumkin.
 

Misol uchun, tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, ularning superkondensatorlari oxir-oqibat uyning beton poydevoriga birlashtirilishi mumkin, bu erda ular bir kun davomida energiyani juda kam (yoki yo'q) xarajat bilan saqlashlari va uy uchun zarur bo'lgan tizimli quvvatni ta'minlashlari mumkin. Tadqiqotchilar, shuningdek, ushbu yo'lda harakatlanayotgan elektr transport vositalari uchun kontaktsiz zaryadlash imkonini beradigan beton yo'l qurishni ham nazarda tutmoqda.

Oxirgi tadqiqot natijalari yaqinda Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) jurnalida chop etildi.

Kondensator printsipial jihatdan juda oddiy qurilma bo'lib, elektrolitga botirilgan va membrana bilan ajratilgan ikkita Supero'tkazuvchilar plastinkadan iborat. Kondensatorga kuchlanish berilganda, elektrolitdan musbat zaryadlangan ionlar manfiy zaryadlangan plastinkada to'planadi, musbat zaryadlangan plitalar esa manfiy zaryadlangan ionlarni to'playdi.

Plitalar orasidagi membrana zaryadlangan ionlarning ko'chishiga to'sqinlik qilganligi sababli, zaryadlarning bu ajralishi plitalar o'rtasida elektr maydonini hosil qiladi va kondansatör zaryadlanadi. Ushbu ikkita plata uzoq vaqt davomida ushbu juftlik zaryadini saqlab turishi va kerak bo'lganda ularni juda tez ta'minlashi mumkin. Superkondensator - bu juda katta hajmdagi zaryadni saqlashi mumkin bo'lgan kondansatör.
Kondensator saqlashi mumkin bo'lgan elektr miqdori uning o'tkazuvchan plitasining umumiy yuzasiga bog'liq. Jamoa tomonidan ishlab chiqilgan yangi superkondensatorning kaliti tsement asosidagi materiallarni ishlab chiqarish usulida bo'lib, ularning hajmi ichida zich va bir-biriga bog'langan o'tkazuvchan materiallar tarmog'i tufayli juda yuqori ichki sirt maydoniga ega.

Xususan, tadqiqotchilar yuqori o‘tkazuvchan uglerod qora, tsement kukuni va suvni beton aralashmaga joylashtirish va uning qotib qolishini ta’minlash orqali bu maqsadga erishdilar. Suv tsement bilan reaksiyaga kirishganda, u tabiiy ravishda strukturada tarvaqaylab ketgan tarmoq hosil qiladi va uglerod bu bo'shliqlarga o'tib, qotib qolgan sementda chiziqli tuzilmani hosil qiladi.

Ushbu tuzilmalar vilkali tuzilishga ega bo'lib, kattaroq shoxlar kichikroq shoxlarni keltirib chiqaradi va shunga o'xshash, oxir-oqibat nisbatan kichik hajm oralig'ida juda katta sirt maydonini hosil qiladi.
Keyin ushbu materialni uglerod tuzilishida to'plangan zaryadlangan zarralarni ta'minlaydigan kaliy xlorid (tuz) kabi standart elektrolitlar materialiga botiring. Tadqiqotchilar ushbu materialdan tayyorlangan ikkita elektrodni yupqa bo'shliq yoki izolyatsiya qatlami bilan ajratib, juda kuchli superkondensator hosil qilishini aniqladilar.

Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, tsement va uglerod qorasi kamida ikki ming yillik tarixga ega bo'lgan ikkita materialdir. "Ularni o'ziga xos tarzda birlashtirganingizda, siz o'tkazuvchan nanokompozit materialga ega bo'lasiz, bu esa narsalar haqiqatdan ham qiziqarli bo'ladi. Bundan tashqari, zarur uglerod miqdori juda kichik bo'lib, aralashma hajmining atigi 3 foizini tashkil qiladi, bu o'tkazuvchanlikni hosil qilishi mumkin. uglerod tarmog'i.
Tadqiqotchilarning ta’kidlashicha, ushbu materialdan tayyorlangan superkondensatorlar dunyoning qayta tiklanadigan energiya manbalariga o‘tishida katta imkoniyatlarga ega. Shamol energiyasi, quyosh energiyasi va suv toshqini energiyasi kabi emissiyasiz energiyaning asosiy manbalari o'zgaruvchan vaqtlarda ishlab chiqariladi, bu ko'pincha elektr energiyasidan foydalanishning eng yuqori cho'qqisiga mos kelmaydi. Shuning uchun elektr energiyasini saqlash usullari juda muhimdir.

Keng ko'lamli energiya saqlash tizimlariga talab juda yuqori va mavjud batareyalar juda qimmat va asosan lityum kabi materiallarga tayanadi. Lityum yetkazib berish cheklangan, shuning uchun arzonroq alternativlarga shoshilinch ehtiyoj bor. Bu yerda bizning texnologiyamiz juda istiqbolli, chunki sement hamma joyda bor”, dedi ular.
Tadqiqot guruhi 45 kubometr o‘lchamdagi nanouglerod qora qo‘yilgan beton (diametri taxminan 3,5 metr bo‘lgan kubga teng) taxminan 10- kilovatt soat energiya saqlash uchun yetarli quvvatga ega bo‘lishini hisoblab chiqdi. uy xo'jaligining o'rtacha kunlik elektr energiyasi iste'moli. Betonning mustahkamligini saqlab turish qobiliyati tufayli ushbu materialga qurilgan uylar quyosh panellari yoki shamol tegirmonlari tomonidan ishlab chiqarilgan energiyani bir kun davomida saqlashi va kerak bo'lganda ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, superkondensatorlarning zaryadlash va tushirish tezligi batareyalarga qaraganda ancha tezroq.
Tadqiqotchilar, shuningdek, ushbu texnologiyadan dastlabki foydalanish elektr tarmog'idan uzoqda joylashgan izolyatsiya qilingan uylar, binolar yoki boshpanalarda bo'lishi mumkin, ular tsement superkondensatorlariga ulangan quyosh panellari bilan quvvatlanishi mumkin.
Ularning ta'kidlashicha, tizim juda keng ko'lamli, chunki energiyani saqlash hajmi elektrod hajmiga bevosita bog'liq. Siz 1 mm qalinlikdagi elektrodni 1 m qalinlikdagi elektrodga aylantirishingiz mumkin va bu orqali siz energiyani saqlash hajmini, ya'ni bir necha soniya davomida LEDni yoqishdan tortib butun uyni quvvat bilan ta'minlashgacha kengaytirishingiz mumkin.

Bizning kompaniyamiz yuqori sifatli mis qopqoq, sug'urta terminali kontaktlari, (ELEKTR AVTOMOBIL) EV plyonkali kondansatkich avtobusi, (Quyosh energiyasi) PV invertorli avtobus paneli, laminatlangan shina, yangi energiya batareyalari uchun alyuminiy qutilar, mis / guruch / alyuminiy / po'latdan yasalgan po'latdan yasalgan Shtamplash qismlari va boshqa elektr mahsulotlari Xitoyda 18 yildan ortiq vaqt davomida metall shtamplash va payvandlash yig'ilishi. Biz kichik operatsiya sifatida boshladik, ammo hozir Xitoyda EV va PV sanoatida yetakchi yetkazib beruvchilardan biriga aylandik.

Agar biron bir ehtiyojingiz bo'lsa, iltimos, biz bilan bog'laning va biz imkon qadar tezroq javob beramiz!