{{{sourceTextContent.title}}}

Nano-supercapacitors pour les voitures électriques

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Des supercapacitors basés parmatériel innovateur sont placés pour apporter à appel de marché grand public une bonne étape plus près de l'intérêt public tiède en Allemagne. Ce mouvement actuellement est motivé par les avancements dans la situation actuelle de ce dispositif.

{{{sourceTextContent.description}}}

Des voitures électriques sont tout d'abord bien accueillies en Norvège et sont-elles un spectacle familier sur les routes du pays scandinave ? tellement de sorte que les voitures électriques aient complété la liste de nouvelles immatriculations de véhicules pour la deuxième fois. Ceci pose un contraste radical à la situation en Allemagne, où les véhicules électriques réclament seulement une petite partie du marché. De 43 millions de voitures sur les routes en Allemagne, seulement de seuls 8000 sont électriques. Les facteurs principaux décourageant des automobilistes en Allemagne du changement aux véhicules électriques sont la charge de placement élevée, leurs gammes courtes d'entraînement et le manque de stations de charge. Un autre obstacle principal en route à l'acceptation de masse des voitures électriques est le temps de remplissage impliqué. Les minutes impliquées dans des voitures conventionnelles de ravitaillement sont tant de plis plus courts qu'il fait à la situation presque incomparables. Cependant, les durées de remplissage ont pu nettement se raccourcir avec l'inclusion des supercapacitors. Ces dispositifs de stockage d'énergie de substitution alternative sont remplissage rapide et peuvent donc un meilleur appui l'utilisation de l'énergie économique dans des voitures électriques. Prenant les véhicules à moteur à essence traditionnels par exemple, l'action du freinage convertit l'énergie cinétique en chaleur qui est absorbée et inutilisée. Par contre, les générateurs sur des véhicules électriques peuvent brancher sur l'énergie cinétique en la convertissant en électricité pour davantage d'utilisation. Cette électricité souvent vient dans les secousses et exige les dispositifs de stockage qui peuvent résister au montant élevé d'absorption d'énergie au cours d'une courte période. Dans cet exemple, supercapacitors avec leurs possibilités en capturant et en stockant cette énergie convertie dans des ajustements d'un instant dans l'image complètement. À la différence des batteries qui offrent le remplissage limité/déchargeant des taux, les supercapacitors ont besoin de seulement des secondes pour charger et peuvent introduire le courant électrique de nouveau dans les dispositifs de climatisation, le defogger, la radio, etc. au besoin.

Des dispositifs rapides de stockage de l'énergie sont distingués par leurs caractéristiques de densité d'énergie et de puissance ? en d'autres termes, la quantité d'énergie électrique que le dispositif peut fournir en ce qui concerne sa masse et au cours d'une période donnée. Supercapacitors sont connus pour posséder la densité de puissance élevée, par lequel des grands nombres d'énergie électrique puissent être fournis ou capturés dans des durées, quoiqu'à un point faible de densité de basse énergie. La quantité d'énergie dans laquelle les supercapacitors peuvent stocker est généralement environ 10% qui de batteries électrochimiques (quand les deux dispositifs du même poids sont comparés). C'est avec précision où le défi se trouve et ce qui ? ElectroGraph ? le projet essaye d'adresser. l'ElectroGraph est un projet soutenu par l'UE et son consortium se compose de dix associés des instituts de recherche et des industries de recherche. Une des tâches principales de ce projet est de développer de nouveaux types de supercapacitors des capacités sensiblement améliorées de stockage de l'énergie. Car le projet est des approches sa phase fermante en juin, le coordonnateur de projet à l'institut de Fraunhofer pour la technologie de fabrication et automation IPA à Stuttgart, Carsten Glanz a expliqué le concept et l'approche adoptés en route à sa conclusion réussie : ? pendant le processus de stockage, l'énergie électrique est stockée en tant que particules chargées jointes sur le matériel d'électrode. ? ? Pour stocker ainsi plus d'énergie efficacement, nous avons conçu les électrodes légères avec de plus grandes, utilisables surfaces. ?

Les électrodes de Graphene améliorent de manière significative l'efficacité énergétique

Dans de nombreux essais, le chercheur et son équipe ont étudié le graphene de nano-matériel, dont la superficie spécifique extrêmement élevée de jusqu'à 2.600 m2/g et de conductivité électrique élevée pleure pratiquement dehors pour l'usage comme matériel d'électrode. Elle se compose d'un trellis ultra-mince de couche unitaire fait d'atomes de carbone. Une fois utilisée à mesure qu'un matériel d'électrode, elle augmente considérablement la superficie avec le même montant de matériel. De cet aspect, le graphene montre son potentiel en remplaçant le charbon actif ? le matériel qui a été employé dans des supercapacitors commerciaux jusqu'ici ? ce qui a une superficie spécifique entre 1000 et 1800 m2/g.

? L'espace entre les électrodes est rempli d'électrolyte liquide ? Glanz indiqué. ? Nous employons les liquides ioniques à cette fin. les électrodes Graphene-basées ainsi que les électrolytes liquides ioniques présentent une combinaison matérielle idéale où nous pouvons opérer à des tensions plus élevées. ? ? En arrangeant les couches de graphene en quelque sorte qu'il y a un espace entre les différentes couches, les chercheurs pouvaient établir une méthode de fabrication qui emploie efficacement la superficie intrinsèque disponible de ce nano-matériel. Ceci empêche les différentes couches de graphene de retaquer dans le graphite, qui réduirait la surface de stockage et par conséquent la quantité de capacité de stockage de l'énergie. ? Nos électrodes ont déjà surpassé le disponible dans le commerce par 75 pour cent en termes de capacité de stockage ? souligne l'ingénieur. ? J'imagine que les voitures du futur auront une batterie reliée à beaucoup de condensateurs répandus dans tout le véhicule, qui assurera l'approvisionnement énergétique pendant des phases de haute puissance de demande pendant l'accélération par exemple et enfonçant vers le haut du dispositif de climatisation. Ces condensateurs soulageront le fardeau sur les crêtes de tension de batterie et de couverture quand mettant en marche la voiture. En conséquence, la taille des batteries massives peut être réduite. ?

Afin de présenter la nouvelle technologie, le consortium d'ElectroGraph a développé des supercapacitors se composants d'un démonstrateur installé dans un miroir de côté-vue d'automobile et chargé par une pile solaire dans un système énergétiquement autosuffisant. Le démonstrateur sera dévoilé à la fin mai pendant l'atelier de diffusion chez Fraunhofer IPA.