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高密度混合電力電容器:能源競賽的新方向

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年03月30日  

一家總部位于比利時的公司表示:電力電容器(PowerCapacitors)能夠存儲比傳統(tǒng)鋰電池更多的電量,而且具備更高的充電/放電率,更大范圍的安全工作溫度、超長的使用壽命,而且不存在爆炸的風(fēng)險。目前公司正在進(jìn)行相關(guān)的測試。


2018年在德國召開的德國漢諾威工業(yè)博覽會上,來自比利時的電子工程師EricVerhulst正在為他經(jīng)營的電動汽車初創(chuàng)公司尋找電池解決方案。而他意外的發(fā)現(xiàn)了來自中國的深圳市圖門新能源有限公司所展示的產(chǎn)品,而且非常令他滿意。


當(dāng)時圖門團(tuán)隊發(fā)布了一項聲明,表示公司正在制造具備鋰電池能量密度的強(qiáng)大超級電容器。在接受外媒NewAtlas采訪時候,Verhulst表示:當(dāng)然這是令人難以置信的一項聲明。例如該電容器比當(dāng)時最好的Maxwell要強(qiáng)20倍。所以我決定親自去了趟深圳,看了他們的測試,并且自己也做了一些測試。我可以確認(rèn)這都是真實(shí)的。所以在2018年年底的時候,我們達(dá)成合作成為他們的獨(dú)家合作伙伴。


Verhulst表示,他和他的團(tuán)隊將這些電力電容器帶回實(shí)驗(yàn)室,實(shí)測性能甚至要比規(guī)格表上的還要好。在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下他們進(jìn)行了嚴(yán)苛的環(huán)境測試,在50攝氏度的高溫環(huán)境下充放電速率,但都沒有出現(xiàn)失敗的情況。


團(tuán)隊對它們進(jìn)行了30到50,000個生命周期的測試,而不會損失大量容量。團(tuán)隊在低至-40ordmC(-40ordmF)和高達(dá)80ordmC(176ordmF)的溫度下對其進(jìn)行了測試,也能夠正常工作。在充滿電放置數(shù)月之后,再次測試時電量依然保持在100%左右。


而且它們的能量密度非同尋常。最高密度的電池達(dá)到200-260Wh/kg,與當(dāng)今領(lǐng)先的商用鋰電池相同,但充放電速率更高,沒有爆炸的危險。


那么它的工作原理是什么?電力電容器采用了比較特殊的設(shè)計,介于常規(guī)超級電容器和鋰電池之間。電容器會靜態(tài)分離電荷,就像在跳線上摩擦氣球一樣。這就是為什么它們?nèi)绱松瞄L快速充電和放電。電池使用化學(xué)反應(yīng)來存儲和釋放電荷,這會使它們變慢得多,但使它們具有更高的能量密度。


Verhulst表示,圖門的電力電容器一端是用石墨烯的變體制成的活性炭電極,另一端基于鋰化合物。當(dāng)前有兩種變體,一種優(yōu)先考慮能量密度,另一種提供最大功率。


高密度電池目前提供200-260Wh/kg的功率,額定功率密度約為300-500W/kg。高功率電池的功率為80-100Wh/kg,功率密度約為1,500W/kg,最高可達(dá)5,000W/kg。


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