Новый тип суперконденсаторов сможет вытеснить аккумуляторные батареи в системах хранения большого количества энергии
Используя гибридный материал, кварцевый гель, и самособирающиеся тонкопленочные изоляторы из монослойной пленки определенных органических соединений, исследователи из Технологического университета Джорджии разработали структуру нового материала для изготовления суперконденсаторов, который обеспечивает значения электрической емкости и плотности хранения энергии, конкурирующие с аналогичными показателями некоторых типов аккумуляторных батарей.
Конденсаторы и суперконденсаторы, в отличие от аккумуляторных батарей, могут поглотить или отдать достаточно быстро большой электрический ток. Поэтому применение суперконденсаторов гораздо практичней, нежели использование аккумуляторных батарей там, где необходимо хранение большого количества энергии, которую в некоторых случаях, требуется отдавать с максимально высокой скоростью, к примеру, в электромагнитных орудиях в электрических автомобилях, в дефибрилляторах и т.п.
"Изюминкой" нового материала для создания суперконденсаторов является двойной изолирующий слой, состоящий из наноразмерных самособирающихся монослоев (self-assembled monolayer, SAM), которые, в свою очередь, состоят из молекул жирных кислот определенного типа. Изолятор из такого материала располагается между пленкой кварцевого геля и майларовой пленкой, армированной алюминиевыми электродами. Структура двойного изоляционного слоя блокирует любое проникновение электронов от алюминиевых электродов в кварцевый слой, что обуславливает очень низкое значение тока собственной утечки суперконденсатора и высокий показатель плотности хранения энергии.
Проводя испытания созданных суперконденсаторов, исследователи определили их основные электрические характеристики. Максимальная плотность энергии составила 40 джоулей на кубический сантиметр, энергетическая эффективность суперконденаторов составила 72 процента, а энергетическая плотность - 520 Ватт на кубический сантиметр. Такие показатели существенно превышают аналогичные показатели существующих электролитических конденсаторов и тонкопленочных литий-ионных аккумуляторных батарей. Однако, по некоторым значениям параметры суперконденсаторов уступают параметрам литий-ионных аккумуляторов, используемых в электронной технике и электрических автомобилях.
Еще основным преимуществом новых суперконденсаторов является их тонкопленочная структура, которая определяет их гибкость. Такие суперконденсаторы выдерживают без потери их электрических характеристики нескольких достаточно сильных деформаций, что значительно расширяет область их применения.
Следующими шагами, которые намерены предпринять исследователи, станут попытки создания более больших устройств хранения энергии на базе нового суперконденсаторного материала. Если эти попытки окажутся успешными и испытания продемонстрируют высокие электрические показатели новых устройств, то будет произведена попытка начала массового производства материала и становление его на "коммерческие рельсы".
Комментарии
Конденсатор емкостью несколько микрофарад, заряженный на несколько сотен вольт может показать гораздо большую импульсную мощность.
У меня на работе стоит 100 мегаваттный лазер с энергией импульса 10 джоулей, можете сами посчитать длительность импульса
Автомобильный аккумулятор выдает 12 Вольт и имеет емкость 60 А-ч, итого 720 Вт-ч, т.е. он целый час выдает мощность 720 Вт,
Здесь 520 Вт за 80 мс, Так что получается всего каких-то 60000 вишенок - это здоровенный ящик))) а по весу сильно побольше, чем тот самый автомобильный свинцовый аккумулятор.
Иногда стоит и посчитать)))
1 м³ = 1000 дм³ = 1 000 000 см³. А теперь можно считать и взвешивать. Такую тележку подросток столкнет с места не напрягаясь.
Напряжение и отдаваемый ток аккумулятора слабо меняются на рабочем участке, а у конденсатора они равномерно снижаются
Дело - как я понял - в том, что при разряде конденсатора напряжение на его обкладках, пропорциональное заряду конденсатора, убывает по мере разряда.
И это, конечно, вызовет необходимость специфических схемных решений.
Я так понял.
Например стартерный режим автомобильного аккумулятора.
По идее у ЭМ тоже бывают пиковые моменты , так что....
Вспомните, как трогаются на механике? Неправильно будешь управлять коробкой и педалями движок заглохнет и машинка не сдвинемся с места
Зато у нас недавно одному академику исполнилось 75, а другому 85! Это наш ответ китайцам.
Эта клоака молодёжь гнобит.
Короче. Неуч с гы-гы-гы:)
Что вас так пугают соавторы?
Мало кто станет читать работу неизвестного автора, даже если в заголовке будет что-то невероятное.
А вот если в соавторах будет корифей или просто известная в узких кругах личность, то вероятность, что вашу статью прочтут и вас заметят вырастает многократно
Причем это дерьмо (извиняюсь) было всегда и присуще академической среде априори...
Самый крайний вариант - это вульгарное воровство научных работ учеников. Но обычно воруют, снисходительно похлопывая по плечу и записывая автора в соавторы.
Из за этого говнища я и не пошел в науку.... отвратно это всё до омерзения.... ИМХО
где конденсаторам пророчат достойную замену аккумуляторам,
но пока пожелания, остаются пожеланиями
Так что это движение, похоже, в одну точку.
- И сразу весь кайф пропадает..
Как автор текста представляет себе разницу между "максимальной плотностью энергии" - и "энергетической плотностью" ?
..То есть, придумать-то можно еще и не такое.. но не вплоть же ж до того..
Это легко понять по размерности величин.
Примерно такую же энергию можно получить зарядив конденсатор емкостью 10000 мкф на 100 Вольт или 1000 мкф на 300 Вольт.
А тут ни про емкость, ни про напряжение не пишут
Можно только догадываться, что оно не самое маленькое, исходя из 72% и даже можно было бы его посчитать, если принять, что 72% - это отдача именно при мощности 520 ватт...
Тем более что ответ очевиден - только очень безграмотный человек может назвать энергетической плотностью что-то, имеющее размерность плотности мощности..
..Хуже этого может быть только очень распространенное квт/час..
Я вам ссылку дал к автору.
https://www.youtube.com/watch?v=4PQNE0K2vW8
https://www.youtube.com/watch?v=7k4o-smbF4A
Ну а идее транспорта на магнитной подушке уже лет 100, если не 200, и естественно она появилась в ЕВРОПЕ, а не в какой-то заштатной Японии, где до сих пор феодальные отношения
Можно поставить тысячу опытов, а можно один -два, но попасть при этом в точку, поймать эффект.
— Я первый ее оплодотворю, я самый сильный!!!
Другой:
— Нет я, я самый быстрый!!!
Позади всех плетется сперматозоид, весь кривой–хромой и кричит:
— Пацаны! Нас кинули, мы в презервативе!
Все разочарованно разворачиваются и уходят.
Он смотрит им в след и, хмыкнув, говорит:
— Вот так и рождаются гении!"
Комментарий удален модератором
А шокерами я еще в 70х в школе развлекался.
Впрочем, ВВ тоже.
Тренажёр, тренажёр, импульсный, высокочастотный... а, это микроволновка! Я в ней приспособился шкварки топить и картошку жарить:)
Ариад, в тренажёре не в программе, мощности преобразователя не хватит для импульса, сравнимого с шокером. Другого не дано, ибо дюбом токает и вусмерть.
В тренажёре и микроволновой печи высокочастотное электромагнитное излучение, генерация высокочастотной вибрации не обойдётся без электромагнитных импульсов и, соответственно, электромагнитных полей. Что разогревает лучше, вибрация или излучение? Пассивный тренажёр:))
Как обойтись без иронии?
О Смерти? Свят, свят..:) Может о реинкарнации или представим человека в стадии гусеницы с неизбежностью последующих трансформаций? Потешим себя загробной (Ууу!) жизнью и сохранением в виде нить какого информационного сгустка.
По затыкам - каждый тупик имеет не менее двух выходов.
Удачи.
Комментарий удален модератором
Покупаешь машинку, как бы с "заправленным" баком и до конца гарантии...!
Стоит ли с электричеством заморачиваться на одну тысячу км. ...? :)
Комментарий удален модератором
Комментарий удален модератором
т.е. на мильен км. 200 000 kw·час
Например маховик из супер карбона, удельная энергоемкость такого сверхнакопителя
уже приближается к 500—1000 kw·ч/кг, т.е умножаем на 200 кило и ... как там ваша школьная физика?
Конечно гладко было на бумаге...
Однако, не понятно что будет, если случится авария - - маховик все вокруг разнесет в труху)))
Комментарий удален модератором
Комментарий удален модератором
Понятно, что поедет, но как, когда под капотом сил 200 едет гораздо приятнее.
Кстати, был старый анекдот про Запорожец, который может разогнаться до 200 км/ч, если его спустить с горы Арарат. С этими самоделкиными тот же случай..
Но судить по мощности мотора тоже не правильно!
Мощность мотора Prius (даже самой слабой модели - первой) - 33kw. Сейчас уже 60kw.
То есть на один час езды ему нужно МИНИМУМ 33kw/час. Или 60kw/час.
Максимальная мощность ему нужна на время разгона, всего лишь, чтобы быстрее разогнаться, преодолеть подъемы, ветер, для обгона, двигатель может быть и 120 kw/час, но это не значит, что авто столько и использует за час, обычно указывают за сколько секунд авто наберет скорость 60 или 100 км/час, за это время авто примерно использует всю мощность двигателя, т.е. , что бы постоянно ехать используя всю мощность, нужно также ускоряться все время пути! Но уже в конце первой минуты (если б это было возможно технически) авто набрало бы сверх звуковую скорость!
60 ГПА, всего лишь в 5 раз меньше сил атомарных связей этих материалов, конечно сделать такой маховик не так то просто, поживем увидим...
Такие маховики не используются, в них "разрешают" разрушаться верхнем слоям маховика, которые имеют максимальную линейную скорость, сбросив слой такой маховик будет продолжать крутиться.
но допустим разрушиться и его подвеска, тогда жди беды..., в конце концов выделится вся накопленная энергия, тоже и с химическими аккумуляторами, как и с бензином в баке при неблагоприятных условиях.
В бензобаке от силы 100 л бензина, а вы предлагаете возить с собой железнодорожную цистерну бензина, последствия будут гораздо сильнее, Или же опять корпус маховика должен быть из бронеплиты и весить сотни килограммов
Комментарий удален модератором
Во вторых, я не предлагаю, только обратил внимание, есть такая возможность, есть патенты, есть работающие проекты, ученые и дальше работают над безопасностью и "емкостью"...
Будет достаточно безопасный, например с емкостью на 500 км, по весу соизмеримый с ДВС, а к этому все идет, будете ли вы покупать авто еще и с баком?
Ну, а конечная скорость, как раз от мощности двигателя не зависит (конечно, если не учитывать ограничения "скоростью" света) ! Если бы не всякие сопротивления, констр. ограничения, машины, при любой мощности двигателя, ускорялись бы бесконечно, естественно, первым к скорости света приблизился бы более мощный...
Из формулы видно что при движении со скоростью света масса тела становится бесконечной, что требует бесконечную энергию для его движения! Но это всего лишь гипотеза, то что ограничение существует и подтверждается опытами, не обязательно подтверждает именно эту теорию!
Одно из ограничений, как показал на примере машин, это "проблемы" с движителем, наглядный пример - конка, сколько лошадей в нее не впрягай, быстрее, чем может бежать лошадь, конку не разгонишь, хотя - "...сопротивление воздуха (и сопротивление качению от шин) ..." еще не пожирает все эти киловатты.!
Примерно то же и с химическими движителями для космических путешествий!
Теперь, посмотрите внимательно на уравнение E=mc2
и ответьте на вопрос, можно ли разгонять парус "светом"?
А это один из самых "скоростных" движителей
в безвоздушном пространстве
Для общего ознакомления - http://www.trinitas.ru/rus/doc/0016/001d/00162419.htm
Для более подробного - ищите Ю.Л. Ратис, и отдельно И.С. Филимоненко.
и вы поверите, что эта штука если работает, то ничего не излучает??? Хотя по идее должна сильно фонить и для защиты от излучения нужны тонны свинца.
Ну а ионисторы - они известны уже лет 25 и их напряжение порядка 0, 6-1 В при емкости , измеряемой в фарадах.
Правда разрядный ток у них низкий........
А здесь собака зарыта, если в "гирлянде" у кого то будет чуть выше внутреннее сопротивления, при зарядке он окажется под большем напряжением, а они для них мах. напряжение пара вольт, т.е. его пробьет, тоже и под нагрузкой, а цена...
А ионисторы, для этого не подойдут!