elektriciteitsopslag: grafeen ultracapacitor-600Wh / kg!

Auto's, bussen, fietsen, elektrische vliegtuigen: alle elektrisch vervoer die er bestaan. Conversie, motoren en elektrische aandrijvingen voor het transport ...
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 28725
Inschrijving: 22/08/09, 22:38
Plaats: regio genevesis
x 5538

elektriciteitsopslag: grafeen ultracapacitor-600Wh / kg!




par Obamot » 01/07/12, 11:32

Dit is de revolutie waar hebben we op gewacht! De werkelijkheid heeft de fictie overtroffen.

Binnenkort het einde van batterijen: laad je elektrische auto op met zuinige grafeen ultracondensatoren met een levensduur van 50 jaar, het kan straks tegen lage kosten!

Richard B. Kaner en zijn team:

Beeld
UCLA hoogleraar scheikunde &
materiaalkunde en engineering


... hebben een nieuwe grafeen-ultracondensator ontwikkeld
... DE "ultracondensator LSG (Laser Scribed Graphene)»
... goedkoop, met tot nu toe onbekende uitvoeringen.

Grafeen: "Tweedimensionaal koolstofkristal gevormd uit zeshoekige cellen".
Harder dan diamant en 200x meer rekbestendig dan staal, zeggen ze.

Beeld
Atomaire architectuur van dit unieke enkellaags nanomateriaal
(in tegenstelling tot de meerlagige supercondos met actieve kool).


Enkele laag, zeer flexibel en robuust, en zonder de mogelijkheid van elektrolytverlies:

Beeld

Er werd gezegd dat grafeen moeilijk en duur was om te produceren! Deze professor scheikunde en materiaalkunde aan de UCLA, en zijn team, hebben zojuist het tegenovergestelde aangetoond en de heilige graal ontdekt met een zeer eenvoudige methode.

Ze gebruiken dvd-branders om grafeen te activeren/produceren! En ze behaalden, zoals te verwachten, uitzonderlijke prestaties, zozeer zelfs dat ze Li-on-batterijen voordelig kunnen vervangen.

Beeld

Beeld

Video:

Beeld

Inderdaad, de prestaties van deze nieuwe ultracondensatoren overtreffen nu al die van de meest efficiënte Li-on-batterijen! (100 tot 1 keer krachtiger en 000 tot 3 keer dichter).

Ultracondos aan 600 Wh/kg, VS 200 Wh/kg voor de beste Li-on

Het was een echte technologische doorbraak toen de supercondos werden gelokaliseerd
qua prestaties ongeveer tussen condensatoren en Li-on batterijen:

Beeld
Bron: http://pl.legoff.free.fr/docs/chimie/scapfram.htm

Deze nieuwe ultracondensatoren zijn nu op weg om Li-on te vervangen:

Beeld

Dit opent eindelijk de weg naar elektrische voertuigen die zijn uitgerust met ultrabetrouwbare grafeen-ultracondensatoren in plaats van zeer dure batterijen die relatief restrictief en problematisch in gebruik zijn.

Geen prestatieverlies meer na verloop van tijd en mogelijk voortijdige slijtage van de accu's bij langdurig niet-gebruik van een voertuig of tijdens verdunning.

Elektrische voertuigen zullen dus hopelijk in de nabije toekomst (in ieder geval met deze technologie is het eindelijk mogelijk geworden) rechtstreeks concurreren met atmosferische motorvoertuigen, zonder enig verder compromis! En dit voor een fractie van de transportkost. Waarschijnlijk: 1€ voor 100 km...

Prestaties / kenmerken van deze grafeen "ultracondensatoren 2.0"

- Oppervlak van de elektroden: 1'520 m2 / gr ... !!! (intrinsiek oppervlak van een laag: 2'630 m2 / gr.);
-> 5 keer het oppervlak van de beste huidige supercondo's voor hetzelfde gewicht, en dat verandert alles;
- Capaciteit: 246 Farads per gram;
- Bedrijfsspanning: 4 volt;
- Dichtheid van energie: (afstand die de vhc kan afleggen.) 600 wattuur per kilogram (2,2 lb),
-> ongeveer 3 tot 4 keer beter dan lithium-ion batterijen, dus in dezelfde categorie te plaatsen;
- Dichtheid van kracht: ultrahoge energiedichtheid (voertuigsnelheid) nooit gezien met Li-on, uitzonderlijk;
- stabiliteit: uitstekend tijdens laad / ontlaadcycli van deze ultracapacitor.
- Opvulcapaciteit: uitstekend (minimale diffusie van elektrolytische ionen)
- Vergeleken energiedichtheid: 1,36 milliwatt-uur per cm3, ongeveer 2 maal de energiedichtheid van huidige actieve-koolstof supercondensatoren en een dichtheid vergelijkbaar met een high-power dunne film lithium-ionbatterij;
- Opslaande hoeveelheid energie: vergelijkbaar of superieur aan Li-on-batterijen op minder ruimte en met minder gewicht;
- Oplaad- / lossnelheid: 100 tot 1000x sneller dan Li-on (niet langer dan tanken!);
- Lossnelheid: 20 Watt per cm3 (1000 keer sneller dan dunne film lithium-ion-batterijen van 500 mAh);
- Vergeleken lossnelheid: 20x sneller dan actieve koolstof supercondos (bliksemsnelle acceleraties);
- Gewicht: 5 keer lichter dan actieve kool voor hetzelfde vermogen! Of ...
- afmetingen: 5 keer kleiner;
- geleidbaarheid: > 1700 S / m (vergeleken met actieve kool met een piek tussen 10 en 100 S / m);
- Bedrijfstemperatuur: laag (dankzij een grotere geleiding nabij 20x!);
- substraat: film / gel dun plastic (PET flexibel) zo robuust en zelfs opvouwbaar;
- Productie: goedkope technologie, zeer eenvoudig te reproduceren, met behulp van een eenvoudige dvd-brander. Geen behoefte aan bindmiddelen of verzamelaars, dus monolaag. Zeer eenvoudig voor massaproductie op industrieel niveau met zeer lage kosten;
- duurzaamheid: uitzonderlijk, geen elektrolytlekkage meer (een klein verlies van 1% capaciteit werd waargenomen na 1000 cycli.) In aanmerking komende oplaad- / ontlaadcycli zullen de levensduur van het voertuig absoluut overschrijden ...;
-> aantal cycli: gegeven aan 10 cycli, bijna zonder prestatieverlies, wat overeenkomt met 000 jaar gebruik tegen een snelheid van 50 dagen per jaar met een maximaal verlies van 200% van de capaciteit op het einde!
Gemiddeld zijn conventionele batterijen ongeveer 1'000 bij 1'500 laad- / ontlaadcycli, ofwel ... 7 op maximaal tien jaar ... En verlies van veel van de originele 20-mogelijkheden % in vergelijking ...!
- kosten: de facto niet te duur om te produceren, omdat architectuur zeer vereenvoudigd is en geen behoefte heeft aan een cilindrische constructie.

Vrijwel onbegrensde ontwikkelingsmogelijkheden:
– efficiëntere computers omdat ze sneller en kleiner zijn;
– andere apparaten die gebruikmaken van elektronica;
– waarschijnlijke nieuwe revolutie in beeldvorming (foto, video, 3D enz.)
– vrijwel transparant en zo goed geleidend als koper;
– ideaal voor touchscreens;
– lichtgevende panelen, gigantische schermen;
– ontwerp van zonnecellen met ongekende prestaties/efficiëntie;
– nieuwe composietmaterialen van grafeen (luchtvaart, alle voertuigen)

Genoeg om veel R&D over de hele wereld enthousiast te maken! Plasmanu's werk aan de theorieën van Tesla kan binnenkort worden hervat : Mrgreen:

Bronnen:
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/
0 x
Alain G
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 3044
Inschrijving: 03/10/08, 04:24
x 3




par Alain G » 01/07/12, 14:15

Obamot Hi!


Het is te mooi om snel weg te gaan!

Ik ben het of ik heb de ontlaadsnelheid niet gezien, wat belangrijk is om te weten als je de auto een week niet gebruikt.
0 x
Stepping achter kan soms vriendschap versterken.
Kritiek is goed als toegevoegd aan een compliment.
Alain
Avatar de l'utilisateur
plasmanu
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 2847
Inschrijving: 21/11/04, 06:05
Plaats: Het viilleduct van Lavilledieu 07170
x 180




par plasmanu » 01/07/12, 14:35

wie zal het patent kopen om het te vernietigen :schok:
te veel innovatie gaat naar de doos: gevaar voor de nomenklatura (elite)
0 x
"Om Evil niet te zien, niet om Evil te horen, niet om Evil te spreken" 3 kleine aapjes Mizaru
Alain G
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 3044
Inschrijving: 03/10/08, 04:24
x 3




par Alain G » 01/07/12, 15:10

Shell kocht het merendeel van de fotovoltaïsche cellen en verschillende batterijpatenten zoals de EV2, misschien kopen ze deze!
0 x
Stepping achter kan soms vriendschap versterken.

Kritiek is goed als toegevoegd aan een compliment.

Alain
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 28725
Inschrijving: 22/08/09, 22:38
Plaats: regio genevesis
x 5538




par Obamot » 01/07/12, 16:14

Plasmanu schreef:
Alain G schreef:Obamot Hi!
Het is te mooi om snel weg te gaan!
wie zal het patent kopen om het te vernietigen :schok:
te veel innovatie gaat naar de doos: gevaar voor de nomenklatura (elite)


: Lol:

Hoe dan ook, het is een toegankelijke techno, nu openbaar gemaakt... Dus wie begint er...? : Cheesy:

Alain G schreef:Ik ben het of ik heb de ontlaadsnelheid niet gezien, wat belangrijk is om te weten als je de auto een week niet gebruikt.


Ah! De moordende vraag! Ik wil geen standpunt innemen, maar ik zie het als volgt.

Er zijn hoofdzakelijk vier zelfontladingsverschijnselen:
Er is al gezegd, lijkt mij, dat er was:
1) heel weinig lekstroom.

En daar kunnen we de volgende redenering aan toevoegen;
2) geen zelfontlading van ladingen in de poriën (aangezien er geen poriën zijn, niet zoals bij supercondensatoren met actieve kool);
3) geen zelfontlading gekoppeld aan een oxidatie-reductieproces (de elektrolyt is volledig geïsoleerd in een uniek monolaags ontwerp: het is een gel die verzegeld is). Het is in de superflat met meerdere lagen dat een deel van de ladingen recombineert, wat een zelfontlading vormt door sommige ionische soorten van tegengestelde ladingen op het grensvlak die zullen diffunderen naar de elektrolyt, met name vanwege het oppervlak. poreuze koolstof ( terwijl met deze ultracondensator de laag de dikte heeft van een enkel atoom (wat het diffusiepad van de elektrolytionen zou minimaliseren). Dit is de overheersende vorm van verspreiding tijdens de eerste uren van zelfontlading.
—> het vorige fenomeen is te wijten aan de aanwezigheid van water in de elektrolyt, maar daar is het niet alleen opgesloten, maar er is ook geen water (1-ethyl-3-methylimidazoliumtetrafluorboraat) en als hij wat heeft, kan ze dat niet ontsnappen (we hadden deze discussie al).
4) zelfontlading door overspanning is uitgesloten amha (Tafel-vergelijking).

Aangezien deze technologie ook is bedoeld voor mobiele telefoons, betwijfel ik of het belangrijk is. Maar laten we eens kijken...

Hoe dan ook, het zou genoeg zijn om te gaan tanken "aankomen» vlak voor of tijdens het parkeren... Want zo volgt de afname van de spanning aan de klemmen van de ultracondensator alleen het effect van zelfontlading (en het tegeneffect van herverdeling zou verwaarloosbaar worden). Ik zou ook intelligente ultracondensatoren zien, in groepen gekoppeld aan een GPS, en die dicht bij de parkeersituatie staan::
a) de bestuurder zou waarschuwen om hem te informeren over de locatie van de laatst beschikbare laadstations:
b) zou er standaard voor zorgen dat sommige groepen ultracondensatoren worden geleegd om andere te vullen, zodat de resterende groep(en) tot de rand gevuld blijft, en om ze met de minimale zelfontlading achter te laten tot de volgende "vol";
c) de geleegde groepen isoleren van de andere door een uitschakeling via de boordcomputer...
d) zou dus het intelligente beheer van de zelfontlading starten, wat zou worden gecompenseerd door een herverwarming van de ultracondo die een klein percentage van de belasting zou gebruiken om te voorkomen dat de dalende temperatuur een snellere zelfontlading veroorzaakt dan een ongecontroleerde zelfontlading ontladen zonder opwarmen ... De verwarming van het pakket kan ook chemisch exogeen worden gedaan (in dit geval zou de lading van de ultracondensator er niet onder lijden.)

Dus net als supercondensatoren zouden we de eerste 8 uur een grotere zelfontlading tellen, maar

-15% maximaal in 1 week (zonder intelligent beheer).
Dus met volledig geparkeerd tussen 6 en 9 weken (om nog een beetje sap te hebben om de eerste terminal te bereiken bij het verlaten... of, in het slechtste geval, het eerste geëlektrificeerde huis...), als volgt:

Zelfontlading van een supercondensator (25°C)
– beginspanning van 2,5 V.
– snelle daling van de bloeddruk gedurende de eerste acht uur
- en langzaam daarna.

Beeld


Dus het lijkt mij dat we voor de ultracondensator de eerste week iets beter zouden moeten zijn -10% met intelligent beheer, maar over de lengte zou het de moeite waard moeten zijn: van 7 weken tot 10 weken. Ik zeg dat op een pessimistische manier bij het giswerk. Logischerwijs zouden er minder moeten zijn. 5 tot 7% ​​per week? Als volgt in het groen:

Beeld

En in het geval van een "dry panne", zou de jerrycan een grote ultracondo van 10 kg zijn : Cheesy: : Cheesy: : Cheesy:

Maar dat is slechts mijn bescheiden mening. Ik laat het woord aan de specialisten : Cheesy:

Beeld
0 x
Alain G
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 3044
Inschrijving: 03/10/08, 04:24
x 3




par Alain G » 01/07/12, 17:44

Goed geantwoord Obamot!

Een ander ding stoort me, de laadsnelheid en de warmte die vrijkomt, hoewel lager vanwege de betere geleiding.


n.v.t.! Ik laat je werken hè!

Je moest dit topic gewoon starten! : Mrgreen:
0 x
Stepping achter kan soms vriendschap versterken.

Kritiek is goed als toegevoegd aan een compliment.

Alain
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 28725
Inschrijving: 22/08/09, 22:38
Plaats: regio genevesis
x 5538




par Obamot » 01/07/12, 20:07

Sorry, ik ken de ideaal mogelijke laadpatronen niet. Maar aangezien ze een duur aankondigen die gelijk is aan die van een volle tank benzine, moet het zijn:

Volledige (oplaad)tijd: < 10 minuten.
Maar waarschijnlijk zonder voorafgaand ontslag? Vermindert dit type de autonomie een beetje?
Verkort snelladen de levensduur? Nou, meer dan vijftig jaar kan het ons geen moer schelen : Cheesy:

Nu moeten er mogelijk andere optimale scenario's zijn, zoals 's nachts (of halve dag) supercondensatorbelastingen, die zouden beginnen met:
— conditionering van de verpakking in de afgesloten ruimte bij een constante temperatuur van 25°C gedurende meerdere uren;
— daarna vóór het opladen met volledige voorafgaande ontlading (zeer korte tijd nodig);
- vervolgens langzaam opladen door een zeer constante spanningsbron (ideale spanning en duur) gedurende ongeveer een uur (?)
— reset van het pakket, vervolgens meting van de prestaties van de groepen, één voor één, en memorisatie van de beschikbare autonomie (of waarschuwing in het geval van een storing op een element dat de facto geïsoleerd zou zijn van de rest);
...enzovoort...

Voor temperaturen:
Het is normaal gesproken de stabiliteit van de elektrolyt die de temperatuur beperkt! Maar stabiliteit is beschreven als "uitstekend". Maar ik heb geen waarde.

— in bedrijf geven de gegevensbladen van de supercondensator toelaatbare bedrijfstemperaturen van -35°C tot +65°C. Het is mogelijk om het elektrolyt zo aan te passen dat het lager gaat, maar minder hoog zal stijgen...
En onvermijdelijk, deze ultracondensatoren Lasergeschreven grafeen, zal ik doenmieux:-)

Bij overschrijding van de maximale temperatuur ontbindt het elektrolyt van de supercondensatoren, hoe zit het met die met grafeen? Ik weet het echter niet, de boordcomputer kan een "temperatuurlimiet" hebben en het voertuig stoppen. Daarnaast hebben atmosferische motoren vanwege de temperatuur ook operationele beperkingen, ze hebben absoluut koeling nodig. Je kunt je ook voorstellen - zoals hierboven beschreven - een omhulling met interne temperatuurregeling (exogeen of endogeen, dat is niet het probleem, vertel neef, waarom denk je dat ik dat suggereerde!)

Maar laden of ontladen tussen -25°C en +60°C verschilt voor een supercondensator weinig, de oplaadtijd kan variëren van ca. 10% lijkt het.

Beeld

Het blijft stabiel. Dit komt waarschijnlijk door het feit dat de weerstand van supercondensatoren vermindert met toenemende temperatuur. Aan de andere kant zijn de variaties significant voor negatieve temperaturen (maar we kunnen dan de temperatuur van de opsluiting bepalen).

Dus gezien de toegestane hoge bedrijfstemperaturen, leid ik af dat deze niet echt een probleem zijn.

Er blijft de kwestie van warmteafvoer tijdens het opladen (verliezen/opbrengst), ik ken deze cijfers niet, maar ze hebben geen reden om slecht te zijn, toch?

Hoe dan ook, als de temperatuur aanzienlijk zou stijgen tijdens het opladen, zou het allemaal goed zijn, aangezien de capaciteit zou toenemen (ongeveer 10%). Dat is op theoretisch niveau.

Als we in de praktijk kijken naar wat er gebeurt tijdens snelladen, zien we dat de capaciteit niet afhankelijk is van de temperatuur, dus de variatie is te verwaarlozen.

Maar dat zegt ons nog niets, want de variatiewetten kunnen perfect worden gemodelleerd door de boordcomputer, door een polynoom- of exponentiële wet (het hangt ervan af).

Dus naar mijn bescheiden mening is het niet de achilleshiel van deze ultracondensatoren. In het slechtste geval zouden we door het juiste model te vinden de capaciteit kunnen vergroten, wat een gunstig evenwicht zou zijn ten opzichte van het mogelijke verlies door warmteafvoer...

Zoals Fernand Raynaud zou zeggen over de vraag: hoe lang duurt het voordat de loop is afgekoeld, als de schaal eenmaal uit de loop is: het hangt er van af ! : Mrgreen: Als er wind is... etc

Zo zie ik het, maar ik kan het mis hebben... :?
0 x
Alain G
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 3044
Inschrijving: 03/10/08, 04:24
x 3




par Alain G » 01/07/12, 20:55

Daar geef je mij de bedrijfstemperaturen door en niet de temperatuur volgens een snellading!


Ik zal je de zoektocht besparen, aangezien ik het antwoord gedeeltelijk al wist en het was om je een beetje te plagen dat ik deze vraag stelde! : Mrgreen:

Omdat je Spapshoot zo irriteerde, ook al bleef hij ondanks alles beleefd, wilde ik je een beetje iets terugdoen! : Mrgreen:


En het antwoord is: aangezien de weerstand heel erg laag is, zou oververhitting onder belasting geen probleem moeten zijn.
Beeld
0 x
Stepping achter kan soms vriendschap versterken.

Kritiek is goed als toegevoegd aan een compliment.

Alain
Avatar de l'utilisateur
Obamot
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 28725
Inschrijving: 22/08/09, 22:38
Plaats: regio genevesis
x 5538




par Obamot » 01/07/12, 21:38

tsssss... dat is slim : Cheesy:

Ja, ongetwijfeld ging ik in dezelfde richting. Aan de andere kant, heb je ooit een legendarische Yamaha M2-versterker in handen gehad om te zien of hij heet wordt...:

Beeld

Beeld

Of een Denon mos-fet, geloof me, dat is het warm »
Het zijn niet alleen de transistors die gekoeld moeten worden:

Beeld

Dus ik zou voorzichtig blijven, om te zien in gebruik...

Beeld
0 x
Alain G
Econologue expert
Econologue expert
berichten: 3044
Inschrijving: 03/10/08, 04:24
x 3




par Alain G » 01/07/12, 23:39

PFFFF!!!
Beeld

Wil je de mijne zien als een hypergemodificeerde Adcom??? : Mrgreen:


8x 6800uf en 4x mallory 75uf 000 volt
2 trafo's van 500 watt voor een vermogen van 125 watt/kanaal
Beeld


En 75 ampère gebalanceerde output!


Feedbacklus tot bijna niets en in staat om gemakkelijk te werken op 1 ohm!
Beeld


Bewerkt door Bibi!
Beeld
0 x
Stepping achter kan soms vriendschap versterken.

Kritiek is goed als toegevoegd aan een compliment.

Alain

Terug naar "Elektrisch vervoer: auto's, fietsen, openbaar vervoer, vliegtuigen ..."

Wie is er online?

Gebruikers die dit bekijken forum : Geen geregistreerde gebruikers en 216-gasten