Новый конденсатор удачно совместил ёмкость с мощностью

Монокристаллические наночастицы гидроксида никеля, выращенные на графеновом листе. Толщина этих гексагональных частиц меньше 10 нанометров, ширина — 200-300 нм (фото Hailiang Wang et al.).

Асимметричный суперконденсатор, изобретённый в США, открывает новый путь к созданию средств хранения энергии, в которых высокая удельная ёмкость одновременно сочеталась бы с высокой же мощностью, низкой стоимостью и превосходной выносливостью.

Учёные из Стэнфорда (Stanford University) построили опытный суперконденсатор на основе пары необычных электродов. Как пишет Green Car Congress, для одного из них авторы проекта использовали гибридный материал RuO2/графен, а для второго — Ni(OH)2/графен. В качестве электролита был взят безопасный (негорючий) водный раствор гидроксида калия (KOH).

Важно отметить, что и оксид рутения, и гидроксид никеля представляли собой армию наноразмерных частиц, выращенных на высококачественных листах графена. (Детали раскрывает статья в Nano Research.)

В результате стэнфордский суперконденсатор показал высокую плотность сохраняемой энергии в 48 Вт-ч/кг (это выше, чем у свинцово-кислотных батарей) при удельной мощности в 0,23 кВт/кг, а также просто выдающуюся мощность в 21 кВт/кг при всё ещё удивительной (для суперконденсаторов) удельной ёмкости в 14 Вт-ч/кг.

Удельная мощность (по вертикали) и удельная ёмкость (по горизонтали) нескольких вариантов суперконденсаторов, отличающихся материалом электродов. Примечательный стэнфордский новичок показан красным (иллюстрация Hailiang Wang et al.).



Испытаны электроды для батарей с зарядкой за несколько секунд

22 марта 2011

Испытано промышленное хранение энергии в жидком воздухе

17 марта 2011

Ультраконденсатор из графена догнал химические батареи

9 декабря 2010

Создан микросуперконденсатор из углеродного лука

20 августа 2010

Придумана упаковка энергии в криогенных газах

12 августа 2010
  • ждем в телефонах
    ОтветитьНравится
  • Алексей Вырлан  10 мая, 22:03
    И не только.
    ОтветитьНравится
  • Лиж бы ляпнуть... В телефонах в последнюю очередь такие конденсаторы будут применять. Так как там уже стоят батареи в 4 раза более ёмкие.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  10 мая, 23:04
    Тут собственно главная фишка в балансе хорошей ёмкости и отменной мощности на единицу веса при умеренной стоимости. Гибридные авто первыми такое попросят.
    А просто по удельтной ёмкости давно есть батареи намного-намного более крутые. Но у них с мощностью дела обстоят не лучшим образом и удручающе высока цена.
    ОтветитьНравится
  • -- В телефонах более чем в десят раз круче УЖЕ ДАВНО !
    ОтветитьНравится
  • -- Нет для гибридов 50 кдж/кг — роскошь.. нет у них сзади прцепленного вагона ..
    ОтветитьНравится
  • -- для примера — один разгон -около 200 кдж
    ОтветитьНравится
  • Всего 30 кг — 7 разгонов. Это без промежуточной подзарядки от генератора или торможения. И это самый не-ёмкий вариант данного девайса. А если из предложенного разброса выбрать (настроить) нечто среднее? Скажем, мощность в 3-5 кВт/кг и ёмкость 25-30 вт-ч/кг?
    Заметьте, 200 кжд — это потребность на разгон в чисто электрическом режиме. А мы говорим о гибридах — там на эл. мотор при разгоне может приходиться четверть общих затрат.
    ОтветитьНравится
  • про телефоны я сказал в силу того, что при такой емкости их уже можно применять в данной области.
    а преимущества суперконденсаторов перед батареями, я думаю, объяснять не нужно. мне вот быстрая зарядка зачастую гораздо важнее емкости. ну или аналогичная ситуация с ноутбуком.

    но вы правы — в мобильных устройствах (за исключением узких ниш) оно появится в последнюю очередь

    ОтветитьНравится
  • Интересно, сколько такой конденсатор будет заряжаться?
    ОтветитьНравится
  • «представляли собой армию наноразмерных частиц, выращенных на высококачественных листах графена.»
    Американцы :-)
    ОтветитьНравится
  • В том то и дело. В 2008 году в Индии уже получали 32 Вт·ч/кг но в серию пока попали только конденсаторы до 5 Вт·ч/кг
    Так что между лабораторией и реальным применением — пропасть
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  11 мая, 11:39
    хотелось бы узнать — живучесть — долговечность — количество циклов разряд заряд
    ОтветитьНравится
  • Живучесть и долговечность, и неограниченное количество циклов дают только сухие конденсаторы, а это можно сказать обычный щклочной аккумулятор, типа наших СЦД. Долговечные, но не на всю жизнь.
    ОтветитьНравится
  • -- правильно, более того это чисто кислородные перезаряды — будет подокисляться углерод .. циклы будут не на высоте..
    ОтветитьНравится
  • у подобных конденсаторов сотни тысяч циклов примерно
    ОтветитьНравится
  • -- Это не конденсатор, а аккумулятор , учитесь дорогой. При этом идёт окисление — т.к. Рутений оксид — отличный катализатор .. На потенциал очень высокий..
    всё вас учить надо..
    ОтветитьНравится
  • Кого учите то, коментаторов или автора статьи, или всех сразу?
    ОтветитьНравится
  • -- 50 дж / гр — ну что не пишут по человечески ?? -- это НИЧЕГО слабенько , вот мы предложили около 3 кдж/ гр — почти в сто раз выше !? и Никто не пишет.. всё пропагандируют каменный век.
    ОтветитьНравится
  • Здесь еще не упомянуто, что рутений очень дорогой материал (165 долл/унция), и это только из-за серьезного спада в химической и микроэлектронике в данный момент цена опять растет...Опять же графеновая подложка которая будет окисляться, что очень отрицательно повлияет на количество чиклов перезарядки
    ОтветитьНравится
  • А какая у него саморазрядка? Я недавно прикупил корейские пальчиковые аккумуляторы для фотоаппарата, вроде ничего особенного. Но фотик без дела может пару месяцев пролежать без дела. При этом заряда останется не меньше 90% от начального.

    Вот это я понимаю.

    ОтветитьНравится
  • 123 15  11 мая, 14:54
    Это только кажется, что 90. На самом деле меньше. Несколько снимков, и помер. Индикатор не показывает оставшуюся емкость. А только напряжение.
    ОтветитьНравится
  • Хватает акумов которые держат заряд больше года (по крайней мере заявлено). Есть которые за три года теряют только 25% ёмкости. А вот у ионисторов (суперконденсаторов) — с которыми можно сравнивать данное изобретение, саморазряд большой, по сравнению с аккумуляторами даже обычными.
    ОтветитьНравится
  • тоесть не ёмкости, а заряда.
    ОтветитьНравится
  • -- Нельзя сравнивать ! Это аккумулятор .
    ОтветитьНравится
  • Это если китайская подделка... А своими пользуюсь больше года. Заряжаю только после полной разрядки. Заряд меряю с помощью специального ПО. Ни ПО ни аккумуляторы еще не разу не подводили.
    ОтветитьНравится
  • Содержания Рутения в коре 0,00000005% по массе, т.е. значительно ниже чем Платины, Золота и не имеет собственных месторождений. Основной способ добычи сейчас — из осколков деления ядерных материалов где в ТВЭЛе может содержатся до 250 граммов Рутения на тонну «сгоревшего» ядерного топлива. Решайте сами, появится он в мобилах, ПК и авто?!
    ОтветитьНравится
  • Мои извенения, прочел не совсем полностью, что про ядерную энергетику речь. О содержании в 250 грамм преувеличели.
    ОтветитьНравится
  • -- нет дорогой рутений, из самых дешевых, его много, ещё недавно цена была раз в 60 дешевле золота и раз в 10 дешевле палладия.. из-за его низкой используемости ... Крайняя степень окисления у него +8. И тогда он легко летит и является мощным окислителем.
    ОтветитьНравится
  • Рутения крайне мало, и получают его из зол, о чем написанно выше. Его очистка это огромная проблема, как и получение чистых соединений(из-за невозможности получить химически чистый). Его цена за последнее время очень сильно менялась от 10 долларов/унция до 890 долларов/унция. Далее сильный спад микроэлектроники и химической промышленности и имеем что имеем: 170 долларов/унция.
    ОтветитьНравится
  • А применяется он довольно широко, из-за своих свойств. Особенно в качестве микролегатуры в сплавах титана, и так же активно используется в космической отрасли, и для сплавов для использования в авиадвигателях.
    ОтветитьНравится
  • -- никогда рутений не стоил более 60 дол за тр.унцию.. и в микроэлектронике он не используется.
    ОтветитьНравится
  • -- Ну-ну ещё какие сказки у вас есть?
    ОтветитьНравится
  • http://www.mineral.ru/News/26484.html — читаем, так же о применении n-t.ru/ri/ps/pb044.htm, а так же по ценам uralgold.ru/fixing.html, и еще про цены www.metaltorg.ru/analytics/publication/index.php?id=3355 так что давайте без пустословия. Если не знаете, не пишите.
    ОтветитьНравится
  • Александр Привалов  8 февраля, 05:45
    Его цена за последнее время очень сильно менялась ... до 890 долларов/унция.

    Это был очень короткий пик. Вот график цен на рутений:

    www.ebullionguide.com/price-chart-ruthenium-all-time.aspx

    ОтветитьНравится
  • В саже ТВЭЛ нет рутения и не пишите чушь!! Он содержится в так называемой саже ядерных реакторов, где он образутся из осколков деления ядерного топлива, и доставляет кучу трудностей с очисткой топлива для дальнешего применения. Просьба не писать чушь, а хотябы на википедию зайти и глянуть, не говоря что полно книг по металлургии РЗМ, да тех же учебников химии где можно найти чем он представлен. А про месторождения, он их образует, но в очень малых количествах и представлен 1 единственным минералом — лаурит.
    ОтветитьНравится