211service.com
En batteri-ultrakondensatorhybrid
Genom att kombinera kemin hos ultrakondensatorer och litiumjonbatterier har ett företag som heter Ioxus har skapat en hybrid energilagringsenhet som kan ladda elverktyg på några minuter och som kanske aldrig behöver bytas ut. Företaget säger att framtida inkarnationer kanske kan användas för att fånga energi från bromsande fordon.
Slagkondensator: En ny energilagringsenhet blandar kemin hos en ultrakondensator med den hos ett litiumjonbatteri.
Ultrakondensatorer fångar och frigör energi på några sekunder och kan göra det miljontals gånger, men de lagrar bara cirka 5 procent så mycket energi som litiumjonbatterier. Hybriden kan lagra mer än dubbelt så mycket energi i volym jämfört med vanliga ultrakondensatorer. Det är fortfarande mycket mindre än ett litiumjonbatteri, men hybriden kan laddas snabbt över 20 000 gånger jämfört med några hundra cykler för ett typiskt batteri.
Ett elverktyg som använder litiumjon-ultrakondensatorn skulle bara köra en 15:edel så länge som det skulle på ett batteri men skulle laddas på bara en minut. Vår produkt är för helgkrigare som inte använder elverktyget mycket varje dag men vill ha väldigt snabb laddning, säger Mark McGough, VD för Ioxus. Företaget, som är baserat i Oneont, New York, tillverkar redan konventionella ultrakondensatorer för hybrid-elektriska bussar och för motorstart-stopp-system som används för att öka bränsleekonomin i bilar.
Hybridenergilagringsenheten består av en etsad aluminiumfilm belagd på ena sidan med kolslurry, som liknar elektroden som finns i en ultrakondensator. Den andra elektroden, på andra sidan av filmen, är inte belagd med kol utan med ett litiumjonmaterial, vilket ger mer energilagringskapacitet. Filmen lindas till en cylinder för att göra den färdiga enheten.
Ultrakondensatorer testas i vissa stadsbussar som ett sätt att fånga upp energin som genereras av bromsning och snabbt frigöra den för återacceleration, ett tillvägagångssätt som lovar att förbättra bränsleeffektiviteten. Om hybridlitiumjon-ultrakondensatorn kan skalas upp kan den förbättra bränsleeffektiviteten ytterligare genom att lagra mer energi. Men dess livslängd kommer att behöva förbättras, eftersom fordonsbrottssystem måste laddas om hundratusentals gånger.
Konceptet med hybridlitiumjon-ultrakondensatorer har funnits i 20 år, men det finns mer efterfrågan på andra typer av energilagringsenheter, säger Theodore Bohn , ingenjör vid Argonne National Laboratorys Advanced Powertrain Research Facility.
Bohn säger att hybridtekniken ändå kan vara idealisk för små, lätta applikationer som skulle dra nytta av att ha en del av kraftfördelarna med ultrakondensatorer och en del energifördelarna med ett batteri. Hybriden är bra för kraftpulsen och OK för energin, säger han.
Endast ett annat företag— JSR Micro , i Tokyo—tillverkar hybridenheter av denna typ, efter att ha lanserat dem på marknaden 2009. Företaget säger att dess enhet har tre gånger så mycket energitäthet som en konventionell ultrakondensator och en livslängd på 100 000 laddningar. Jeff Myron, en programledare på JSR Micro, säger att enheten huvudsakligen är avsedd som en reservströmkälla i medicinsk bildbehandlingsutrustning.