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高密度混合电力电容器:能源竞赛的新方向

发布时间:2020-03-11 08:36内容来源:网络整理 点击:

  一家总部位于比利时的公司表示:“电力电容器”(PowerCapacitors)能够存储比传统锂电池更多的电量,而且具备更高的充电/放电率,更大范围的安全工作温度、超长的使用寿命,而且不存在爆炸的风险。目前公司正在进行相关的测试。

  2018年在德国召开的德国汉诺威工业博览会上,来自比利时的电子工程师EricVerhulst正在为他经营的电动汽车初创公司寻找电池解决方案。而他意外的发现了来自中国的深圳市图门新能源有限公司所展示的产品,而且非常令他满意。

  当时图门团队发布了一项声明,表示公司正在制造具备锂电池能量密度的强大超级电容器。在接受外媒NewAtlas采访时候,Verhulst表示:“当然这是令人难以置信的一项声明。例如该电容器比当时最好的Maxwell要强20倍。所以我决定亲自去了趟深圳,看了他们的测试,并且自己也做了一些测试。我可以确认这都是真实的。所以在2018年年底的时候,我们达成合作成为他们的独家合作伙伴。”

  Verhulst表示,他和他的团队将这些“电力电容器”带回实验室,实测性能甚至要比规格表上的还要好。在实验环境下他们进行了严苛的环境测试,在50摄氏度的高温环境下充放电速率,但都没有出现失败的情况。

  团队对它们进行了30到50,000个生命周期的测试,而不会损失大量容量。团队在低至-40ºC(-40ºF)和高达80ºC(176ºF)的温度下对其进行了测试,也能够正常工作。在充满电放置数月之后,再次测试时电量依然保持在100%左右。

  而且它们的能量密度非同寻常。最高密度的电池达到200-260Wh/kg,与当今领先的商用锂电池相同,但充放电速率更高,没有爆炸的危险。

  那么它的工作原理是什么?电力电容器采用了比较特殊的设计,介于常规超级电容器和锂电池之间。电容器会静态分离电荷,就像在跳线上摩擦气球一样。这就是为什么它们如此擅长快速充电和放电。电池使用化学反应来存储和释放电荷,这会使它们变慢得多,但使它们具有更高的能量密度。

  Verhulst表示,图门的电力电容器一端是用石墨烯的变体制成的“活性炭”电极,另一端基于锂化合物。当前有两种变体,一种优先考虑能量密度,另一种提供最大功率。

  高密度电池目前提供200-260Wh/kg的功率,额定功率密度约为300-500W/kg。高功率电池的功率为80-100Wh/kg,功率密度约为1,500W/kg,最高可达5,000W/kg。

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