211service.com
En batteri-ultrakondensator hybrid
Ved at kombinere kemierne fra ultrakondensatorer og lithium-ion-batterier, har et firma kaldet Ioxus har skabt en hybrid energilagringsenhed, der kunne genoplade elværktøj på få minutter og måske aldrig skal udskiftes. Virksomheden siger, at fremtidige inkarnationer måske kan bruges til at fange energi fra bremsende køretøjer.
Batterikondensator: En ny energilagringsenhed blander kemien fra en ultrakondensator med kemien fra et lithium-ion-batteri.
Ultrakondensatorer fanger og frigiver energi på få sekunder og kan gøre det millioner af gange, men de lagrer kun omkring 5 procent så meget energi som lithium-ion-batterier. Hybriden kan lagre mere end dobbelt så meget energi i volumen som standard ultrakondensatorer. Det er stadig meget mindre end et lithium-ion-batteri, men hybriden kan genoplades hurtigt over 20.000 gange mod et par hundrede cyklusser for et typisk batteri.
Et elværktøj, der bruger lithium-ion-ultrakondensatoren, ville kun køre en 15. så længe, som det ville på et batteri, men ville genoplades på blot et minut. Vores produkt er til weekendkrigere, der ikke bruger elværktøjet meget hver dag, men som gerne vil have meget hurtig opladning, siger Mark McGough, administrerende direktør for Ioxus. Virksomheden, som er baseret i Oneont, New York, laver allerede konventionelle ultrakondensatorer til hybrid-elektriske busser og til motorstart-stop-systemer, der bruges til at øge brændstoføkonomien i biler.
Den hybride energilagringsenhed består af en ætset aluminiumsfilm belagt på den ene side med kulstofopslæmning, som ligner den elektrode, der findes i en ultrakondensator. Den anden elektrode på den anden side af filmen er ikke belagt med kulstof, men med et lithium-ion-materiale, hvilket giver mere energilagringskapacitet. Filmen vikles ind i en cylinder for at lave den færdige enhed.
Ultrakondensatorer bliver testet i nogle bybusser som en måde at opfange den energi, der genereres ved bremsning og hurtigt frigive den til reacceleration, en tilgang, der lover at forbedre brændstofeffektiviteten. Hvis hybrid lithium-ion ultrakondensatoren kan skaleres op, kan den forbedre brændstofeffektiviteten yderligere ved at lagre mere energi. Men dets cykluslevetid skal forbedres, da køretøjets brudsystemer skal genoplades hundredtusindvis af gange.
Konceptet med hybrid lithium-ion ultrakondensatorer har eksisteret i 20 år, men der er mere efterspørgsel efter andre typer energilagringsenheder, siger Theodor Bohn , en ingeniør ved Argonne National Laboratory's Advanced Powertrain Research Facility.
Bohn siger, at hybridteknologien ikke desto mindre kunne være ideel til små, lette applikationer, der ville drage fordel af at have nogle af strømfordelene ved ultrakondensatorer og nogle energifordele ved et batteri. Hybriden er god for kraftpulsen og OK for energien, siger han.
Kun én anden virksomhed— JSR Micro , i Tokyo — laver hybride enheder af denne type, efter at have bragt dem på markedet i 2009. Virksomheden siger, at deres enhed har tre gange så meget energitæthed som en konventionel ultrakondensator og en cykluslevetid på 100.000 genopladninger. Jeff Myron, en programleder hos JSR Micro, siger, at enheden hovedsageligt er tænkt som en backup strømforsyning i medicinsk billedbehandlingsudstyr.