सार
GMCC ले ६०१३८ मानक आकारमा उच्च ऊर्जा घनत्व (~१० Wh/kg) भएको एक नवीन ५०००F अल्ट्राक्यापेसिटर सफलतापूर्वक विकास गरेको छ, जसले उच्च शक्ति घनत्व, लगभग तत्काल चार्जिङ र डिस्चार्जिङ, उच्च विश्वसनीयता, चरम तापक्रम सहनशीलता, र एकै साथ १,०००,००० भन्दा बढी चार्ज-डिस्चार्ज चक्रहरूको सेवा जीवन प्रदान गर्न सक्छ। GMCC ५०००F सेलले पावर ग्रिडको लागि जडत्व समर्थन र प्राथमिक फ्रिक्वेन्सी मोड्युलेसनको क्षमतालाई धेरै बढाउन सक्छ, र नेटवर्कमा उपकरणहरूको कार्यसम्पादन सुधार गर्न सक्छ। यसैबीच, GMCC ५०००F सेलले अटोमोटिभ र अन्य पावर अनुप्रयोगहरूको लागि सहायक कम तापक्रम कोल्ड स्टार्ट, पावर समर्थन, ऊर्जा रिकभरी, तार-नियन्त्रित कम भोल्टेज पावर आपूर्तिलाई सन्तुष्ट पार्न सक्छ।
परिचय
अल्ट्राक्यापेसिटरहरूछोटो अवधिमा उच्च प्रवाह प्रदान गर्ने अत्यधिक भरपर्दो ऊर्जा स्रोतको रूपमा, आजकल बढ्दो ध्यान आकर्षित गर्दै आएको छ। विश्वव्यापी विद्युतीकरणको बढ्दो गतिसँगै, ऊर्जा र शक्ति घनत्व, गुणस्तर, सुरक्षा सुधार गर्न र ऊर्जा भण्डारण उपकरणहरूको लागत घटाउन अपार प्रयासहरू गरिएका छन्। अल्ट्राक्यापेसिटरहरूलाई उन्नत ड्राइभिङ सहायता (ADAS), नवीन सस्पेन्सन र एन्टी-रोल बार प्रणालीहरू, र उन्नत आपतकालीन ब्रेकिङ प्रणाली (AEBS), आदि जस्ता अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरूलाई सक्षम पार्ने ऊर्जा भण्डारण प्रणालीको रूपमा बढ्दो रूपमा स्वीकार गरिँदैछ। निकट भविष्यमा, फोटोभोल्टिक र वायु ऊर्जा जस्ता स्वच्छ ऊर्जाको ठूलो मात्रामा ऊर्जा ग्रिड जडानको सामना गर्दै, अल्ट्राक्यापेसिटरहरूले पावर ग्रिड फ्रिक्वेन्सी मोड्युलेसन जस्ता नयाँ पावर प्रणालीहरूमा द्रुत विकासको सुरुवात गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।
चित्र १ GMCC 2.7V 5000F EDLC सेल
५०००F अल्ट्राक्यापेसिटर प्रविधि
हाल, सुपरक्यापेसिटर उद्योगमा सेलको अधिकतम क्यापेसिटन्स केवल 3000F छ, र सकारात्मक र नकारात्मक इलेक्ट्रोडहरूमा सक्रिय कार्बनको विशिष्ट सतह क्षेत्र प्रभावकारी रूपमा प्रयोग हुनबाट टाढा भएकोले, हालको प्रभावकारी उपयोग दर लगभग 10% मात्र छ। यदि ऊर्जा घनत्व अवरोध र अल्ट्राक्यापेसिटरहरूको सीमितताहरू तोडिएको छ भने, सामग्री संरचना, ठोस-तरल इन्टरफेस, र इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणालीबाट केही आधारभूत आविष्कारहरू र समायोजनहरू गर्नुपर्छ।
GMCC ले बहु-आयोनिक व्यापक प्राविधिक अनुकूलन गरेको छ, जसमा आणविक/आयोनिक स्केल, सामग्री माइक्रो र न्यानो संरचना स्केल, सामग्री माइक्रो ठोस-तरल इन्टरफेस स्केल, सामग्री कण स्केल, उच्च-क्षमता इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणाली विकास, कोशिका संरचना डिजाइन, आदि समावेश छन्। पहिलो, कार्बन सामग्रीको छिद्र संरचना र सतह विशेषताहरूको गहिरो विश्लेषण र अनुकूलन गरिएको छ, र कार्बन सामग्री विशेष रूपमा एक अन्तर-भेदक पदानुक्रमित छिद्रपूर्ण संरचना (माइक्रोपोर, मेसोपोर र म्याक्रोपोरहरू पारस्परिक रूपमा अबाधित छन्) संग डिजाइन गरिएको छ। दोस्रो, आयन आकार, आयन गतिविधि, सोल्भेशन प्रभाव, इलेक्ट्रोलाइटको चिपचिपाहट जस्ता प्रमुख सूचकहरूलाई व्यापक रूपमा विचार गरिएको छ। सामग्री/इलेक्ट्रोलाइट ठोस-तरल इन्टरफेसको मिल्दो अध्ययनको आधारमा, सक्रिय कार्बनको विशिष्ट सतह क्षेत्र पूर्ण रूपमा अधिकतम हदसम्म प्रयोग गरिन्छ, र सतह सोसिएको चार्जको मात्रा र क्षमतामा धेरै सुधार हुन्छ। तेस्रो, विशेष विभाजक कम्पोजिट फाइबर सामग्रीबाट बनेको छ, र यसमा उच्च शक्ति, उच्च छिद्र र उच्च तरल अवशोषण क्षमताको विशेषताहरू छन्। त्यसपछि इलेक्ट्रोडको कम्प्याक्शन घनत्वलाई धेरै सुधार गर्न गैर-प्रदूषणकारी सुख्खा इलेक्ट्रोड प्रक्रिया अपनाइन्छ। यसैबीच, यसले कोषलाई राम्रो कम्पन प्रतिरोध र जीवन प्रदर्शन पनि बनाउँछ, र टाँसिने फाइब्रोसिस प्रक्रियाले सामग्री कणहरूको सतहमा टाँसिन्छ र हावा चल्छ जसले "पिंजरा" संरचना बनाउँछ, जसले इलेक्ट्रोलाइटको सोखना र आयनहरूको प्रसारणलाई सहज बनाउँछ। अन्तमा GMCC ले अल-ट्याब, अल-लेजर वेल्डिंग प्रविधि प्रक्रिया अपनाउँछ, र प्राप्त सेल कम ओमिक सम्पर्क प्रतिरोध र उत्कृष्ट कम्पन प्रतिरोधको साथ धातुकर्म हार्ड-जडित संरचना हो, जसले अटोमोटिभ ग्रेड AECQ200 मानकको आवश्यकताहरू पूरा गर्दछ।
| विद्युतीय विशिष्टताहरू | |
| Tहो | C60W-2R7-5000 को कीवर्डहरू |
| मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेजलR | २.७V |
| वृद्धि भोल्टेजVS1 | २.८५V |
| मूल्याङ्कन गरिएको क्षमता C२ | ५००० एफ |
| क्षमता सहनशीलता३ | -०%/+२०% |
| ESR (मूत्र रगतमा पानीको मात्रा घट्ने दर)2 | ≤०.२५mΩ मापन |
| चुहावट वर्तमानमL४ | <9 mA |
| स्व-डिस्चार्ज दर 5 | <२०% |
| अधिकतम स्थिर धारा Iएमसीसी(Δ(टी = १५° सेल्सियस)6 | १३६A |
| अधिकतम धाराIअधिकतम7 | ३.० किलोमिटरA |
| छोटो धारामS8 | १०.८ केए |
| भण्डारण गरिएको ऊर्जाउ9 | ५.१ क |
| ऊर्जा घनत्वउd 10 | ९.९ क्व/किलोग्राम |
| प्रयोगयोग्य पावर घनत्वPd11 | ६.८ किलोवाट/किलोग्राम |
| मिल्दो प्रतिबाधा शक्तिPdअधिकतम12 | १४.२किलोवाट/किलोग्राम |
ट्याब १ GMCC २.७V ५०००F EDLC सेल आधारभूत विद्युतीय विशिष्टता
मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भएको अल्ट्राक्यापेसिटर निर्दिष्ट गर्न, सेलले निश्चित सर्तहरू पूरा गर्नुपर्छ। विगतका वर्षहरूमा उद्योगमा एउटा मानक स्थापित भएको छ। अधिकतम सञ्चालन तापक्रम (धेरैजसो अल्ट्राक्यापेसिटरहरूको लागि ६५°C) र मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेजमा राख्दा, सेलले परिभाषित जीवनकाल प्राप्त गर्नुपर्छ जबकि परिभाषित जीवनकाल मापदण्ड भित्र रहन्छ। धेरैजसो अल्ट्राक्यापेसिटर निर्माताहरूको लागि जीवनकाल १५०० घण्टामा सेट गरिएको छ र जीवनकाल मापदण्ड २०% भन्दा कम नाममात्र क्यापेसिटेन्स हानि र निर्दिष्ट ESR मानको १००% को अधिकतम वृद्धि हो। चित्र २ ले देखाउँछ कि GMCC ५०००F अल्ट्राक्यापेसिटरले यी सर्तहरू पूरा गर्न सक्छ।
चित्र २ ६५ डिग्री सेल्सियसको तापक्रम र २.७V को भोल्टेजमा राखिएको GMCC ५०००F अल्ट्राक्यापेसिटरको क्यापेसिटन्स (बायाँ कर्भ) र ESR (दायाँ कर्भ) विकास।
भविष्य
हामीलाई विश्वास छ कि लक्ष्य-उन्मुख, गहन अनुसन्धान र विकास गतिविधिहरूले हामीलाई समग्र सेल कार्यसम्पादन, विशेष गरी सेल भोल्टेजमा अझ सुधार गर्न सक्षम बनाउनेछ। हालको प्रयोगशाला परिणामहरूको आधारमा, हामी अर्को सेल भोल्टेज स्तर निकट भविष्यमा हुने अपेक्षा गर्छौं। यसले हामीलाई GMCC अल्ट्राक्यापेसिटरहरूको ऊर्जा र शक्ति घनत्व बढाउन सक्षम बनाउनेछ र यसरी स-साना र शक्तिशाली ऊर्जा भण्डारण समाधानहरूतर्फको प्रवृत्तिसँग तालमेल मिलाउनेछ।
पोस्ट समय: अक्टोबर-०९-२०२३