Stromspeicher: Graphen ultracapacitor-600Wh / kg!

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Obamot
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Stromspeicher: Graphen ultracapacitor-600Wh / kg!




von Obamot » 01/07/12, 11:32

Dies ist der Revolution wir haben gewartet! Die Realität ist über die Fiktion hinausgegangen.

Bald das Ende der Batterien: Laden Sie Ihr Elektrofahrzeug mit kostengünstigen Graphen-Ultrakondensatoren mit einer Lebensdauer von 50 Jahren, es wird bald zu geringen Kosten möglich sein!

Richard B. Kaner und sein Team:

Bild
UCLA Professor für Chemie &
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik


... haben einen neuen Graphen-Ultrakondensator entwickelt
... die "Ultrakondensator LSG (Laser Scribed Graphen)»
... günstig mit bisher unbekannter Leistung.

Graphen: "Zweidimensionaler Kohlenstoffkristall aus hexagonalen Zellen".
Härter als Diamant und 200x stärker als das Strecken von Stahl.

Bild
Atomare Architektur dieses einschichtigen Nanomaterials
(im Gegensatz zu mehrschichtigen Aktivkohle-Supercondos).


Einschichtig, sehr flexibel und robust und ohne die Möglichkeit eines Elektrolytverlustes:

Bild

Die Herstellung von Graphen sei schwierig und teuer! Der UCLA-Professor für Chemie und Materialwissenschaften und sein Team haben gerade das Gegenteil demonstriert und den Gral mit einer einfachen Methode entdeckt.

Sie verwenden DVD-Brenner, um Graphen zu aktivieren / produzieren! Und sie haben, wie erwartet, eine außergewöhnliche Leistung erzielt, so dass sie die Li-On-Batterien vorteilhaft ersetzen können.

Bild

Bild

Video:

Bild

In der Tat übertrifft die Leistung dieser neuen Ultrakondensatoren bereits die der leistungsstärksten Li-On-Batterien! (100 zu 1'000 mal stärker und 3 zu 4 mal dichter).

Ultracondos zu 600 Wh / kg, VS 200 Wh / kg für die Oberseite von Li-on

Dies ist ein echter technologischer Durchbruch, während die Supercondos waren
In Bezug auf die Leistung zwischen Kondensatoren und Li-on-Batterien:

Bild
Quelle: http://pl.legoff.free.fr/docs/chimie/scapfram.htm

Diese neuen Ultrakondensatoren sollen jetzt das Li-on ersetzen:

Bild

Dies eröffnet schließlich den Weg für Elektrofahrzeuge, die mit ultrazuverlässigen Graphen-Ultrakondensatoren anstelle von Batterien ausgestattet sind, die sehr teuer und relativ restriktiv und problematisch in der Verwendung sind.

Keine Leistungseinbußen mehr im Laufe der Zeit und keine vorzeitige Abnutzung der Batterien bei längerer Nichtbenutzung eines Fahrzeugs oder als Folge davon.

Wir hoffen also, dass Elektrofahrzeuge in naher Zukunft (zumindest mit dieser Technologie ist es endlich möglich geworden) ohne Kompromisse direkt mit der Atmosphäre der Kraftfahrzeuge konkurrieren können! Und das zu einem Bruchteil der Transportkosten. Wahrscheinlich: 1 € für 100 km ...

Leistung / Eigenschaften dieser Graphen "Ultrakondensatoren 2.0"

- Oberfläche der Elektroden: 1'520 m2 / gr ... !!! (innere Oberfläche einer Schicht: 2'630 m2 / gr.);
-> 5-fache Oberfläche der besten aktuellen Supercondos bei gleichem Gewicht, und das ändert alles;
- Kapazität: 246 Farad pro Gramm;
- Betriebsspannung: 4 Volt;
- Energiedichte: (Entfernung, die der VHC zurücklegen kann.) 600 Wattstunden pro Kilogramm (2,2 lb),
-> ungefähr 3 bis 4 mal besser als Lithium-Ionen-Batterien, daher in dieselbe Kategorie einzustufen;
- Leistungsdichte: Ultrahohe Energiedichte (Fahrzeuggeschwindigkeit), die mit Li-on nie erreicht wurde, außergewöhnlich;
- Stabilität: Hervorragend während der Lade- / Entladezyklen dieses Ultrakondensators.
- Nachfüllkapazität: ausgezeichnet (minimale Diffusion von Elektrolytionen)
- Vergleich der Energiedichte: 1,36 Milliwattstunde pro cm3, ungefähr das 2-fache der Energiedichte aktueller Aktivkohle-Superkondensatoren und eine Dichte, die mit einer Hochleistungs-Dünnschicht-Lithium-Ionen-Batterie vergleichbar ist;
- Speicherbare Energiemenge: ähnlich oder besser als Li-on-Batterien bei geringerem Platzbedarf und geringerem Gewicht;
- Lade- / Entladegeschwindigkeit: 100 bis 1000x schneller als Li-on (nicht länger als tanken!);
- Entladung geschwindigkeit: 20 Watt pro cm3 (1000-mal schneller als Dünnschicht-Lithium-Ionen-Batterien von 500 mAh);
- Vergleich der Entladegeschwindigkeit: 20x schneller als Aktivkohle-Supercondos (Blitzbeschleunigungen);
- Gewicht: 5 mal leichter als Aktivkohle bei gleicher Leistung! Oder ...
- Abmessungen: 5 mal kleiner;
- Leitfähigkeit: > 1700 S / m (im Vergleich zu Aktivkohle mit einem Spitzenwert zwischen 10 und 100 S / m);
- Betriebstemperatur: gering (dank einer höheren Leitfähigkeit in der Nähe von 20x!);
- Substrat: Folie / Gel dünner Kunststoff (PET flexibel) so robust und sogar faltbar;
- Produktion: billige Technologie, sehr einfach zu reproduzieren, mit einem einfachen DVD-Brenner. Keine Notwendigkeit für Bindemittel oder Sammler, also Monolayer. Sehr einfach für die Massenproduktion auf industrieller Ebene mit sehr geringen Kosten;
- Haltbarkeit: Ausnahmsweise tritt kein Elektrolyt mehr aus (nach 1-Zyklen wurde ein leichter Kapazitätsverlust von 1000% festgestellt.) Zulässige Lade- / Entladezyklen überschreiten definitiv die Lebensdauer des Fahrzeugs ...;
-> Anzahl der Zyklen: Bei 10 Zyklen, fast ohne Leistungsverlust, entspricht dies einer Nutzungsdauer von 000 Jahren mit einer Rate von 50 Tagen pro Jahr und einem maximalen Kapazitätsverlust von 200% am Ende!
Während herkömmliche Akkus im Durchschnitt bei 1'000 bei 1'500 Lade- / Entladezyklen liegen, beträgt 7 höchstens zehn Jahre ... und ein Großteil der ursprünglichen 20-Kapazität geht verloren % im Vergleich ...!
- Kosten: De facto nicht zu teuer in der Herstellung, da die Architektur sehr vereinfacht ist und keine zylindrische Konstruktion erforderlich ist.

Nahezu unbegrenztes Entwicklungspotential:
- effizientere Computer, weil sie schneller und kleiner sind;
- andere Geräte mit Elektronik;
- Wahrscheinlich neue Revolution in der Bildgebung (Foto, Video, 3D usw.)
- praktisch transparent und leitfähig wie Kupfer;
- Ideal für Touchscreens;
- Leuchttafeln, Großbildschirme;
- Solarzellendesign mit beispielloser Leistung / Leistung;
- Neue Graphen-Verbundwerkstoffe (Luftfahrt, alle Fahrzeuge)

Was viele F & E-Leute auf der ganzen Welt begeistert! Plasmanus Arbeit an Teslas Theorien wird bald wieder aufgenommen werden können : Mrgreen:

Quellen:
http://newsroom.ucla.edu/portal/ucla/uc ... 30478.aspx
http://www.greenoptimistic.com/2012/03/ ... capacitor/
http://www.supercondensateur.com/articl ... raveur-dvd
http://www.futura-sciences.com/fr/defin ... hene_4713/
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Alain G
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von Alain G » 01/07/12, 14:15

Obamot Hallo!


Es ist zu schön, um schnell rauszugehen!

Das bin ich oder ich habe die Entladerate nicht gesehen, was wichtig ist zu wissen, wenn wir das Auto eine Woche lang nicht benutzen.
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von plasmanu » 01/07/12, 14:35

Wer kauft das Patent, um es zu annullieren? : Schock:
zu viel innovation geht an die box: gefahr für die nomenklatura. (elite)
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"Das Böse nicht sehen, das Böse nicht hören, das Böse nicht sprechen" 3 kleine Affen Mizaru
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von Alain G » 01/07/12, 15:10

Shell hat die Mehrheit der Photovoltaik-Geräte und einige Batteriepatente wie den EV2 gekauft, vielleicht werden sie diesen kaufen!
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von Obamot » 01/07/12, 16:14

Plasmanu schrieb:
Alain G hat geschrieben:Obamot Hallo!
Es ist zu schön, um schnell rauszugehen!
Wer kauft das Patent, um es zu annullieren? : Schock:
zu viel innovation geht an die box: gefahr für die nomenklatura. (elite)


: Lol:

Wie auch immer, es ist ein zugänglicher Techno, der jetzt öffentlich ist ... Also wer fängt an ...? : Cheesy:

Alain G hat geschrieben:Das bin ich oder ich habe die Entladerate nicht gesehen, was wichtig ist zu wissen, wenn wir das Auto eine Woche lang nicht benutzen.


Ah! Das Mörderfrage! Ich möchte keine Position beziehen, sehe das aber so.

Es gibt vier Hauptphänomene der Selbstentladung:
Es wurde bereits gesagt, es scheint mir, dass es gab:
1) Sehr geringer Leckstrom.

Und wir können folgende Argumentation hinzufügen:
2) keine Selbstentladung der Ladungen in den Poren (da keine Poren vorhanden sind, wie bei Aktivkohle-Superkondensatoren);
3) Keine Selbstentladung im Zusammenhang mit einem Redox-Prozess (der Elektrolyt ist in einem einschichtigen Design vollständig isoliert: Es handelt sich um ein versiegeltes Gel). In der Supercondo-Mehrfachschicht rekombiniert ein Teil der Ladungen, was eine Selbstentladung einiger ionischer Spezies entgegengesetzter Ladungen an der Grenzfläche darstellt, die insbesondere aufgrund der Oberfläche in Richtung Elektrolyt diffundiert poröse Kohle (bei diesem Ultrakondensator hat die Schicht die Dicke eines einzelnen Atoms! Dies würde den Diffusionsweg der Elektrolytionen minimieren). Dies ist die vorherrschende Art von Dispersionen während der ersten Stunden der Selbstentladung.
-> Das vorherige Phänomen ist auf das Vorhandensein von Wasser im Elektrolyten zurückzuführen, aber dort ist es nicht nur eingeschlossen, sondern es gibt auch kein Wasser (1-Ethyl-3-methylimidazoliumtetrafluorborat) und wenn er hat welche, sie kann nicht entkommen (wir haben diese Diskussion bereits geführt).
4) Eine Selbstentladung durch Überspannung ist amha ausgeschlossen (Tafelgleichung).

Da diese Technologie auch für Mobiltelefone bestimmt ist, bezweifle ich, dass dies wichtig ist. Aber mal sehen ..

Jedenfalls würde es ausreichen, sich zu füllen. "ankommenKurz vor oder während des Parkens ... Denn so folgt der Spannungsabfall an den Anschlüssen des Ultrakondensators nur dem Effekt der Selbstentladung (und der Gegeneffekt der Umverteilung würde vernachlässigbar werden). Ich würde auch intelligente Ultrakondensatoren sehen, die in Gruppen an ein GPS gekoppelt sind und sich in der Nähe der Parksituation befinden:
a) den Fahrer auffordern, ihm den Standort der letzten verfügbaren Ladestationen mitzuteilen:
b) würde standardmäßig einige Gruppen von Ultrakondensatoren leeren, um andere zu füllen, so dass die Gruppe (n) am Rand voll bleibt (bleiben) und ihnen die minimale Selbstentladung überlassen, bis nächstes "voll";
c) Gruppen, die durch Ausschalten über den Bordcomputer von anderen geleert wurden, isolieren ...
d) würde somit das intelligente Management der Selbstentladung auslösen, was nicht eine Erwärmung des Ultracondo kompensieren würde, die einen kleinen Prozentsatz der Last verbrauchen würde, um zu vermeiden, dass die fallende Temperatur eine Selbstentladung schneller verursacht als eine unkontrollierte Selbstentladung ohne Wiedererwärmung ... Die Erwärmung der Packung könnte auch exogen chemisch erfolgen (in diesem Fall würde die Ladung des Ultrakondensators nicht leiden.)

Also wie bei Superkondensatoren würden wir eine größere Selbstentladung die ersten 8 Stunden zählen, aber

-15% Maximum in der 1-Woche (ohne intelligentes Management).
Also mit dem vollen auf dem Parkplatz zwischen 6 bis 9 Wochen (um etwas mehr Saft zu haben, um das erste Terminal beim Verlassen zu erreichen ... oder schlimmstenfalls die erste elektrifizierte Wohnung ...), wie folgt:

Selbstentladung eines Superkondensators (25 ° C)
- Anfangsspannung von 2,5 V.
- Rascher Spannungsabfall in den ersten acht Stunden
- und danach langsam.

Bild


So scheint es mir, dass für den Ultrakondensator wir mit intelligentem Management die erste Woche -10% etwas besser sein sollten, aber die Länge sollte es wert sein: 7 Wochen bis 10 Wochen. Das sage ich pessimistisch zum Pifometer. Logischerweise sollte es weniger geben. 5 bis 7% pro Woche? Wie folgt in grün:

Bild

Und im Falle eines "trockenen Versagens" wäre der Benzinkanister ein großes Ultracondo von 10 Kg : Cheesy: : Cheesy: : Cheesy:

Aber es ist nur meine bescheidene Meinung. Ich erteile Fachleuten das Wort : Cheesy:

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Alain G
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von Alain G » 01/07/12, 17:44

Gut gemacht, Obamot!

Eine andere Sache ist das Schindeln an mir, die Geschwindigkeit der Ladung und die freigesetzte Wärme, obwohl sie schwächer ist als die beste Leitung.


Na! Ich lasse dich arbeiten, huh!

Sie haben dieses Thema nicht gestartet! : Mrgreen:
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von Obamot » 01/07/12, 20:07

Sorry, ich kenne die idealen Lademodelle nicht. In Anbetracht dessen, dass sie eine Dauer angeben, die der einer Betankung entspricht, muss es sein:

Volle (Nach-) Ladezeit: <10 Minuten.
Aber wahrscheinlich ohne vorherige Entlassung? Mit diesem Kerl verringert es ein wenig Autonomie?
Verkürzen Schnellladungen die Lebensdauer? Gut, dass wir über fünfzig Jahre alt sind, ist uns egal : Cheesy:

Jetzt müssen andere optimale Szenarien vorliegen, wie beispielsweise die Nacht- (oder Halbtages-) Aufladung des Superkondensators, die beginnen mit:
Eine Klimatisierung der Packung in ihrer Einschlusskammer bei einer konstanten Temperatur von 25 ° C für mehrere Stunden;
- dann vor dem Wiederaufladen mit vollständiger Vorentladung (sehr kurze Zeit erforderlich);
- dann langsames Laden durch eine sehr konstante Spannungsquelle (Spannung und ideale Dauer) für ungefähr eine Stunde (?)
- Setzen Sie das Paket zurück, und messen Sie nacheinander die Leistung der Gruppen und merken Sie sich die verfügbare Autonomie (oder alarmieren Sie bei Störungen an einem Objekt, das sich de facto vom Rest abheben würde).
... und so weiter ...

Für die Temperaturen:
Es ist normalerweise die Stabilität des Elektrolyten, die die Temperatur begrenzt! Stabilität wurde jedoch als beschrieben „Ausgezeichnet“. Aber ich habe keinen Wert.

Die Datenblätter der Superkondensatoren geben im Betrieb zulässige Betriebstemperaturen von -35 ° C bis + 65 ° C an. Es ist möglich, den Elektrolyten so anzupassen, dass er niedriger wird, aber weniger hoch steigt ...
Und unbedingt diese Ultrakondensatoren Laserbeschriebenes Graphenwird tunmieux»:-)

Wenn die maximale Temperatur überschritten wird, zersetzt sich der Elektrolyt der Superkondensatoren. Was ist mit denen mit Graphen? Ich weiß jedoch nicht, ob der Bordcomputer eine "Temperaturgrenze" hat und das Fahrzeug anhält. Darüber hinaus weisen Saugmotoren aufgrund der Temperatur Betriebsbeschränkungen auf, die unbedingt gekühlt werden müssen. Wir können uns - wie oben beschrieben - auch eine Eindämmung mit interner Temperaturkonditionierung vorstellen (exogen oder endogen, das ist nicht das Problem, sagen Cousin, warum habe ich das vorgeschlagen?)

Das Laden oder Entladen zwischen -25 ° C und + 60 ° C unterscheidet sich für einen Superkondensator jedoch nur geringfügig. Die Ladezeit kann zwischen ca. -10 ° C und + XNUMX ° C variieren. XNUMX% scheint es.

Bild

Es bleibt stabil. Dies liegt wahrscheinlich an der Tatsache, dass der Widerstand von Superkondensatoren abnimmt mit der Erhöhung der Temperatur. Andererseits sind die Schwankungen für negative Temperaturen wichtig (aber man kann dann die Temperatur des Einschlusses konditionieren).

Angesichts der hohen zulässigen Betriebstemperaturen bin ich der Meinung, dass dies kein wirkliches Problem darstellt.

Es bleibt die Frage der Wärmeabgabe während der Ladung (Verluste / Ertrag), ich kenne diese Zahlen nicht, aber sie haben keinen Grund schlecht zu sein, oder?

In jedem Fall wäre es eine gute Sache, wenn sich die Temperatur während des Ladevorgangs signifikant erhöht, da sich die Kapazität erhöhen würde (etwa 10%). Das ist auf der theoretischen Ebene.

In der Praxis stellen wir fest, dass die Kapazität nicht von der Temperatur abhängt, wenn wir uns anschauen, was während eines Schnellladevorgangs passiert, sodass die Variation vernachlässigt werden kann.

Aber das sagt noch nichts aus, denn die Variationsgesetze können vom Bordcomputer, von einem Polynom oder Exponentialgesetz (das ist nach) perfekt modelliert werden.

Meiner bescheidenen Meinung nach ist es also nicht der letzte Schliff dieser Ultrakondensatoren. Im schlimmsten Fall könnte man durch das Finden der richtigen Modellierung die Kapazität erhöhen, was ein günstiger Ausgleich zum möglichen Verlust durch Wärmeabfuhr wäre ...

Wie Fernand Raynaud zu der Frage sagen würde: Wie lange dauert es, bis sich der Lauf abgekühlt hat, nachdem die Schale aus dem Lauf herausgekommen ist? es kommt darauf an! : Mrgreen: Wenn es wind ist ... etc

So sehe ich das, aber ich irre mich vielleicht ... :?
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von Alain G » 01/07/12, 20:55

Dort gibst du mir die Betriebstemperaturen und nicht die Temperatur laut Schnellladung!


Ich wollte keine Nachforschungen anstellen, weil ich einen Teil der Antwort kannte und um Sie ein wenig zu ärgern, stelle ich diese Frage! : Mrgreen:

Da du Spapshoot so geärgert hast, obwohl es trotzdem höflich war, wollte ich dich ein bisschen gleich machen! : Mrgreen:


Und die Antwort lautet: Wenn man bedenkt, dass der Widerstand sehr sehr niedrig ist, sollte das Aufwärmen kein Problem für die Last sein.
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von Obamot » 01/07/12, 21:38

tsssss ... es ist schlau : Cheesy:

Ja, ohne Zweifel, ich bin in die gleiche Richtung gegangen. Auf der anderen Seite haben Sie noch nie einen legendären Yamaha M2-Verstärker in die Hand genommen, um zu sehen, ob er sich erwärmt ...:

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Oder ein Denon Mos-Fet, glauben Sie mir, es ist " heiß »
Nicht nur die Transistoren wären cool:

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Also ich würde vorsichtig bleiben, um zu sehen, zu verwenden ...

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von Alain G » 01/07/12, 23:39

Pffff !!!
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Du willst meins einen hyper mod Adcom sehen ??? : Mrgreen:


8x 6800 uf und 4x mallory 75 000 uf 75 Volt
2-Transformator von 500-Watt für eine Leistung von 125-Watt / Kanal
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Und 75-Ausgangsverstärker symmetrisch!


Schleife gegen die Reaktion auf fast nichts und in der Lage, leicht 1 Ohm zu arbeiten!
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Geändert von Bibi!
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