ไอออนิสเตอร์ใช้ที่ไหน? ประเภทของไอออนไนเซอร์ วัตถุประสงค์ ข้อดีและข้อเสีย

2024 ผู้เขียน: Trinity Chesterton | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-16 15:09

Ionistor คือตัวเก็บประจุไฟฟ้าเคมีแบบสองชั้นหรือตัวเก็บประจุยิ่งยวด อิเล็กโทรดโลหะเคลือบด้วยถ่านกัมมันต์ที่มีรูพรุนสูง ซึ่งปกติแล้วจะทำมาจากกะลามะพร้าว แต่ส่วนใหญ่มักจะมาจากคาร์บอนแอโรเจล นาโนคาร์บอนอื่นๆ หรือท่อนาโนกราฟีน ระหว่างอิเล็กโทรดเหล่านี้จะมีตัวคั่นที่มีรูพรุนซึ่งแยกอิเล็กโทรดออกจากกัน เมื่อพันเป็นเกลียว ทั้งหมดนี้จะถูกชุบด้วยอิเล็กโทรไลต์ ไอออนิสเตอร์รูปแบบใหม่บางรูปแบบมีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง พวกเขาเปลี่ยนแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมในเครื่องสำรองไฟจนถึงรถบรรทุก โดยที่พวกเขาใช้ซุปเปอร์ชาร์จเจอร์เป็นแหล่งพลังงาน

หลักการทำงาน

อิออนใช้การกระทำของชั้นสองที่เกิดขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างถ่านหินและอิเล็กโทรไลต์ ถ่านกัมมันต์ถูกใช้เป็นอิเล็กโทรดในรูปของแข็ง และอิเล็กโทรไลต์ในรูปของเหลว เมื่อวัสดุเหล่านี้สัมผัสกัน ขั้วบวกและขั้วลบจะกระจายสัมพันธ์กันโดยระยะทางสั้นมาก เมื่อใช้สนามไฟฟ้า ชั้นไฟฟ้าสองชั้นที่ก่อตัวใกล้กับพื้นผิวของคาร์บอนในของเหลวอิเล็กโทรไลต์จะถูกใช้เป็นโครงสร้างหลัก

ข้อได้เปรียบในการออกแบบ:

ให้ความจุในอุปกรณ์ขนาดเล็ก ไม่จำเป็นต้องใช้วงจรชาร์จพิเศษเพื่อควบคุมระหว่างการคายประจุในอุปกรณ์ซุปเปอร์ชาร์จ
การชาร์จหรือการคายประจุมากเกินไปไม่ส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่เช่นเดียวกับแบตเตอรี่ทั่วไป
เทคโนโลยี "สะอาด" อย่างมากในแง่ของระบบนิเวศ
ไม่มีปัญหากับหน้าสัมผัสไม่เสถียรเหมือนแบตเตอรี่ทั่วไป

ข้อบกพร่องในการออกแบบ:

ระยะเวลาการทำงานมีจำกัดเนื่องจากการใช้อิเล็กโทรไลต์ในอุปกรณ์ที่ใช้ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์
อิเล็กโทรไลต์อาจรั่วได้หากตัวเก็บประจุไม่ได้รับการดูแลอย่างเหมาะสม
เมื่อเทียบกับตัวเก็บประจุอะลูมิเนียม ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีความต้านทานสูง ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับได้

การใช้ข้อดีที่อธิบายข้างต้น คาปาซิเตอร์ไฟฟ้าถูกใช้อย่างแพร่หลายในการใช้งานเช่น:

การสำรองหน่วยความจำสำหรับตัวจับเวลา โปรแกรม พลังงาน e-mobile ฯลฯ
วิดีโอและเครื่องเสียง
แหล่งสำรองเมื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา
อุปกรณ์จ่ายไฟสำหรับอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ เช่น นาฬิกาและไฟสัญญาณ
สตาร์ทเครื่องยนต์ขนาดเล็กและเคลื่อนที่

ปฏิกิริยารีดอกซ์

ตัวสะสมประจุตั้งอยู่ที่ส่วนต่อประสานระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ ในระหว่างกระบวนการชาร์จ อิเล็กตรอนจะเคลื่อนจากขั้วลบไปยังขั้วบวกตามวงจรภายนอก ในระหว่างการปลดปล่อยอิเล็กตรอนและไอออนจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ไม่มีค่าธรรมเนียมการโอนในซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ EDLC ใน supercapacitor ประเภทนี้ ปฏิกิริยารีดอกซ์จะเกิดขึ้นที่อิเล็กโทรด ซึ่งจะสร้างประจุและนำพาประจุผ่านชั้นสองของโครงสร้าง ซึ่งใช้ไอออนิสเตอร์

เนื่องจากปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นในประเภทนี้ อาจมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า EDLC เนื่องจากระบบ Faradaic นั้นช้ากว่าระบบที่ไม่ใช่ฟาราดาอิก ตามกฎทั่วไป pseudocapactor ให้ความจุจำเพาะและความหนาแน่นของพลังงานที่สูงกว่า EDLC เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขามาจากระบบฟาราเดย์ อย่างไรก็ตาม ทางเลือกที่ถูกต้องของ supercapacitor นั้นขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชั่นและความพร้อมใช้งาน

วัสดุจากกราฟีน

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์นั้นโดดเด่นด้วยความสามารถในการชาร์จอย่างรวดเร็ว เร็วกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปมาก แต่ไม่สามารถเก็บพลังงานได้มากเท่ากับแบตเตอรี่เพราะมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า การเพิ่มประสิทธิภาพทำได้โดยการใช้กราฟีนและท่อนาโนคาร์บอน พวกเขาจะช่วยในอนาคตอิออนิสเตอร์ในการเปลี่ยนแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีอย่างสมบูรณ์ นาโนเทคโนโลยีในปัจจุบันเป็นที่มาของหลาย ๆ คนนวัตกรรมโดยเฉพาะใน e-mobile

กราฟีนเพิ่มความจุของตัวเก็บประจุยิ่งยวด วัสดุที่ปฏิวัติวงการนี้ประกอบด้วยแผ่นที่ความหนาสามารถถูกจำกัดโดยความหนาของอะตอมคาร์บอนและมีโครงสร้างอะตอมที่มีความหนาแน่นสูง ลักษณะดังกล่าวสามารถแทนที่ซิลิกอนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ ตัวคั่นที่มีรูพรุนวางอยู่ระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้ว อย่างไรก็ตาม ความผันแปรในกลไกการจัดเก็บและการเลือกใช้วัสดุอิเล็กโทรดนำไปสู่การจำแนกประเภทที่แตกต่างกันของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ความจุสูง:

Electrochemical Double Layer Capacitors (EDLC) ซึ่งส่วนใหญ่ใช้อิเล็กโทรดคาร์บอนสูงและเก็บพลังงานไว้โดยการดูดซับไอออนอย่างรวดเร็วที่ส่วนต่อประสานอิเล็กโทรด/อิเล็กโทรไลต์
Psuedo-capacitors อิงตามกระบวนการฟาจิกของการถ่ายโอนประจุที่หรือใกล้พื้นผิวอิเล็กโทรด ในกรณีนี้ โพลีเมอร์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและโลหะทรานซิชันออกไซด์ยังคงเป็นวัสดุที่ทำงานด้วยไฟฟ้าเคมี เช่นที่พบในนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้แบตเตอรี่

อุปกรณ์โพลีเมอร์แบบยืดหยุ่น

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ได้รับและกักเก็บพลังงานในอัตราที่สูงโดยการสร้างประจุไฟฟ้าเคมีสองชั้นหรือผ่านปฏิกิริยารีดอกซ์ที่พื้นผิว ส่งผลให้มีความหนาแน่นของพลังงานสูงพร้อมความเสถียรของวงจรในระยะยาว ต้นทุนต่ำ และการปกป้องสิ่งแวดล้อม PDMS และ PET เป็นสารตั้งต้นที่ใช้บ่อยที่สุดในการนำ supercapacitors แบบยืดหยุ่นมาใช้ ในกรณีของฟิล์ม PDMS สามารถสร้างความยืดหยุ่นและไอออนิสเตอร์แบบฟิล์มบางแบบใสในนาฬิกาที่มีความเสถียรของวัฏจักรสูงหลังจาก 10,000 รอบดิ้น

ท่อนาโนคาร์บอนผนังด้านเดียวสามารถรวมเข้ากับฟิล์ม PDMS ได้อีก เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพทางกลไก อิเล็กทรอนิกส์ และความร้อน วัสดุนำไฟฟ้า เช่น กราฟีนและ CNT ก็เคลือบด้วยฟิล์ม PET เพื่อให้มีความยืดหยุ่นสูงและการนำไฟฟ้า นอกจาก PDMS และ PET แล้ว วัสดุโพลีเมอร์อื่นๆ ยังดึงดูดความสนใจที่เพิ่มขึ้นและสังเคราะห์ด้วยวิธีการต่างๆ ตัวอย่างเช่น การฉายรังสีเลเซอร์แบบพัลซิ่งแบบโลคัลไลซ์เซชันถูกนำมาใช้เพื่อเปลี่ยนพื้นผิวหลักอย่างรวดเร็วให้เป็นโครงสร้างคาร์บอนที่มีรูพรุนซึ่งนำไฟฟ้าด้วยกราฟิกที่ระบุ

โพลีเมอร์ธรรมชาติ เช่น เส้นใยไม้และกระดาษไม่ทอสามารถใช้เป็นวัสดุพิมพ์ได้ ซึ่งมีความยืดหยุ่นและน้ำหนักเบา CNT ถูกวางลงบนกระดาษเพื่อสร้างอิเล็กโทรดกระดาษ CNT ที่ยืดหยุ่นได้ เนื่องจากวัสดุพิมพ์กระดาษมีความยืดหยุ่นสูงและการกระจาย CNT ที่ดี ความจุจำเพาะและความหนาแน่นของพลังงานและพลังงานเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 5% หลังจากการดัดงอเป็นเวลา 100 รอบที่รัศมีการโค้งงอ 4.5 มม. นอกจากนี้ เนื่องจากความแข็งแรงทางกลที่สูงขึ้นและความเสถียรทางเคมีที่ดีขึ้น กระดาษนาโนเซลลูโลสจากแบคทีเรียจึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ที่ยืดหยุ่นได้ เช่น เครื่องเล่นเทปวอล์คแมน

ประสิทธิภาพซุปเปอร์คาปาซิเตอร์

มันถูกกำหนดในแง่ของกิจกรรมทางเคมีไฟฟ้าและคุณสมบัติจลนศาสตร์ทางเคมี ได้แก่ จลนพลศาสตร์ของอิเล็กตรอนและไอออน (การขนย้าย) ภายในอิเล็กโทรด และประสิทธิภาพของอัตราการถ่ายโอนประจุไปยังอิเล็กโทรด/อิเล็กโทรไลต์ พื้นที่ผิวจำเพาะ การนำไฟฟ้า ขนาดรูพรุน และความแตกต่างเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพสูงเมื่อใช้วัสดุคาร์บอนที่มี EDLC Graphene ที่มีการนำไฟฟ้าสูง พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ และโครงสร้าง interlayer เป็นที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานใน EDLC

ในกรณีของตัวเก็บประจุเทียม ถึงแม้ว่าพวกมันจะมีความจุที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับ EDLC แต่ก็ยังถูกจำกัดความหนาแน่นด้วยพลังงานต่ำของชิป CMOS นี่เป็นเพราะค่าการนำไฟฟ้าที่ไม่ดี ซึ่งจำกัดการเคลื่อนไหวทางอิเล็กทรอนิกส์ที่รวดเร็ว นอกจากนี้ กระบวนการรีดอกซ์ที่ขับเคลื่อนกระบวนการประจุ/การคายประจุอาจทำให้วัสดุอิเล็กโทรแอกทีฟเสียหายได้ กราฟีนที่มีการนำไฟฟ้าสูงและความแข็งแรงเชิงกลที่ดีเยี่ยมทำให้เหมาะเป็นวัสดุในตัวเก็บประจุเทียม

การศึกษาการดูดซับกราฟีนแสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของแผ่นกราฟีนที่สามารถเข้าถึงรูพรุนขนาดใหญ่ได้ (เช่น โครงสร้างระหว่างชั้นมีรูพรุน ทำให้เข้าถึงอิออนอิเล็กโทรไลต์ได้ง่าย) ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงการรวมตัวกันของกราฟีนที่ไม่มีรูพรุนเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพเพิ่มเติมได้โดยการปรับเปลี่ยนพื้นผิวโดยการเพิ่มกลุ่มฟังก์ชัน การผสมข้ามพันธุ์กับพอลิเมอร์ที่นำไฟฟ้า และโดยการก่อตัวของคอมโพสิตกราฟีน/ออกไซด์โลหะ.

เปรียบเทียบตัวเก็บประจุ

Supercaps เหมาะอย่างยิ่งเมื่อจำเป็นต้องชาร์จอย่างรวดเร็วเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานในระยะสั้น แบตเตอรี่ไฮบริดตอบสนองความต้องการทั้งสองอย่างและลดแรงดันไฟฟ้าลงเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบคุณสมบัติและวัสดุหลักในตัวเก็บประจุ

	ตัวเก็บประจุแบบไฟฟ้าสองชั้น, การกำหนดอิออน	ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์	แบตเตอรี่Ni-cd	แบตเตอรี่ตะกั่วปิดผนึก
ใช้ช่วงอุณหภูมิ	-25 ถึง 70°C	-55 ถึง 125 °C	-20 ถึง 60 °C	-40 ถึง 60 °C
อิเล็กโทรด	ถ่านกัมมันต์	อลูมิเนียม	(+) NiOOH (-) ซีดี	(+) PbO_{2 (-) Pb}
ของเหลวอิเล็กโทรไลต์	ตัวทำละลายอินทรีย์	ตัวทำละลายอินทรีย์	เกาะ	H₂SO₄
วิธีแรงเคลื่อนไฟฟ้า	การใช้เอฟเฟกต์สองชั้นด้วยไฟฟ้าจากธรรมชาติเป็นไดอิเล็กตริก	ใช้อะลูมิเนียมออกไซด์เป็นไดอิเล็กตริก	ใช้ปฏิกิริยาเคมี	ใช้ปฏิกิริยาเคมี
มลพิษ	ไม่	ไม่	ซีดี	Pb
จำนวนรอบการชาร์จ/การคายประจุ	> 100,000 ครั้ง	> 100,000 ครั้ง	500 ครั้ง	200 ถึง 1,000 ครั้ง
ความจุต่อหน่วยปริมาตร	1	1/1000	100	100

ลักษณะการชาร์จ

เวลาชาร์จ 1-10 วินาที การเรียกเก็บเงินเริ่มต้นสามารถทำได้อย่างรวดเร็วและค่าใช้จ่ายด้านบนจะใช้เวลาเพิ่มเติม ควรพิจารณาจำกัดกระแสไหลเข้าเมื่อชาร์จ supercapacitor ที่ว่างเปล่า เนื่องจากจะดึงออกมาให้ได้มากที่สุด supercapacitor ไม่สามารถชาร์จใหม่ได้และไม่ต้องการการตรวจจับการชาร์จเต็ม กระแสจะหยุดไหลเมื่อเต็ม การเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างซุปเปอร์ชาร์จสำหรับรถยนต์กับ Li-ion

ฟังก์ชั่น	ไอออนิสเตอร์	Li-Ion (ทั่วไป)
เวลาในการชาร์จ	1-10 วินาที	10-60 นาที
ดูวงจรชีวิต	1 ล้าน หรือ 30,000	500 ขึ้นไป
แรงดัน	จาก 2, 3 ถึง 2, 75ข	3, 6 B
พลังงานจำเพาะ (น้ำหนัก/กก.)	5 (ทั่วไป)	120-240
กำลังเฉพาะ (ก/กก)	สูงถึง 10,000	1000-3000
ต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง	$10,000	250-1,000 $
ตลอดชีพ	10-15 ปี	5 ถึง 10 ปี
อุณหภูมิการชาร์จ	-40 ถึง 65°C	0 ถึง 45 °C
อุณหภูมิปล่อย	-40 ถึง 65°C	-20 ถึง 60°C

ประโยชน์ของอุปกรณ์ชาร์จ

ยานพาหนะต้องการพลังงานเพิ่มขึ้นเพื่อเร่งความเร็ว และนั่นคือที่มาของซุปเปอร์ชาร์จเจอร์ พวกเขามีขีดจำกัดในการชาร์จทั้งหมด แต่พวกเขาสามารถถ่ายโอนได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เป็นแบตเตอรี่ในอุดมคติ ข้อดีของแบตเตอรี่แบบเดิม:

ความต้านทานต่ำ (ESR) เพิ่มกระแสไฟกระชากและโหลดเมื่อเชื่อมต่อแบบขนานกับแบตเตอรี่
รอบสูงมาก - การคายประจุใช้เวลามิลลิวินาทีถึงนาที
แรงดันไฟตกเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่ที่ไม่มีตัวเก็บประจุพิเศษ
ประสิทธิภาพสูง 97-98% และประสิทธิภาพ DC-DC ทั้งสองทิศทาง 80%-95% ในการใช้งานส่วนใหญ่ เช่นเครื่องบันทึกวิดีโอพร้อมไอออนิสเตอร์
ในรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด ประสิทธิภาพวงเวียนมากกว่าแบตเตอรี่ 10%
ทำงานได้ดีในช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก โดยทั่วไปแล้ว -40 C ถึง +70 C แต่ใช้ได้ตั้งแต่ -50 C ถึง +85 C รุ่นพิเศษมีให้ใช้งานสูงสุด 125 C
เกิดความร้อนเล็กน้อยระหว่างการชาร์จและการคายประจุ
อายุการใช้งานยาวนานพร้อมความน่าเชื่อถือสูง ลดต้นทุนการบำรุงรักษา
เสื่อมสภาพเล็กน้อยในหลายแสนรอบและยาวนานถึง 20 ล้านรอบ
พวกมันสูญเสียความสามารถไม่เกิน 20% หลังจาก 10 ปีและมีอายุการใช้งาน 20 ปีขึ้นไป
ทนต่อการสึกหรอ
ไม่ส่งผลกระทบลึกเช่นแบตเตอรี่
ความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ - ไม่มีอันตรายจากการชาร์จไฟเกินหรือระเบิด
ไม่มีวัสดุอันตรายที่จะทิ้งเมื่อหมดอายุการใช้งานซึ่งแตกต่างจากแบตเตอรี่ทั่วไป
สอดคล้องกับมาตรฐานสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงไม่มีการกำจัดหรือรีไซเคิลที่ซับซ้อน

เทคโนโลยียับยั้งชั่งใจ

ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ประกอบด้วยกราฟีนสองชั้น โดยมีชั้นอิเล็กโทรไลต์อยู่ตรงกลาง ภาพยนตร์เรื่องนี้มีความแข็งแรง บางมาก และสามารถปล่อยพลังงานจำนวนมากในระยะเวลาอันสั้น แต่ถึงกระนั้น ก็ยังมีปัญหาบางอย่างที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขซึ่งขัดขวางความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีในทิศทางนี้ ข้อเสียของ Supercapacitor เหนือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้:

ความหนาแน่นของพลังงานต่ำ - ปกติใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ไฟฟ้าเคมีตั้งแต่ 1/5 ถึง 1/10
การปลดสาย - ความล้มเหลวในการใช้พลังงานเต็มสเปกตรัม ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน พลังงานทั้งหมดนั้นไม่มี
สำหรับแบตเตอรี่ เซลล์มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ ต้องมีการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและปรับสมดุลแรงดันไฟฟ้า
การคายประจุเองมักจะสูงกว่าแบตเตอรี่
แรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันไปตามพลังงานที่เก็บไว้ - การจัดเก็บและนำพลังงานกลับคืนอย่างมีประสิทธิภาพต้องใช้อุปกรณ์ควบคุมและสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน
มีการดูดซึมไดอิเล็กตริกสูงสุดสำหรับตัวเก็บประจุทุกประเภท
อุณหภูมิการใช้งานส่วนบนมักจะ 70 C หรือน้อยกว่า และไม่ค่อยเกิน 85 C.
ส่วนใหญ่มีอิเล็กโทรไลต์เหลวที่ลดขนาดที่จำเป็นเพื่อป้องกันการปล่อยอย่างรวดเร็วโดยไม่ได้ตั้งใจ
ค่าไฟฟ้าต่อวัตต์สูง

ที่เก็บลูกผสม

การออกแบบพิเศษและเทคโนโลยีฝังตัวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังได้รับการพัฒนาเพื่อผลิตโมดูลตัวเก็บประจุที่มีโครงสร้างใหม่ เนื่องจากโมดูลต้องผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ จึงสามารถติดตั้งเข้ากับแผงตัวถังรถยนต์ได้ เช่น หลังคา ประตู และฝากระโปรงหลัง นอกจากนี้ ได้มีการคิดค้นเทคโนโลยีสร้างสมดุลพลังงานใหม่เพื่อลดการสูญเสียพลังงานและขนาดของวงจรสมดุลพลังงานในระบบกักเก็บพลังงานและอุปกรณ์

นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาชุดเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง เช่น การควบคุมการชาร์จและการคายประจุ รวมถึงการเชื่อมต่อกับระบบกักเก็บพลังงานอื่นๆ โมดูล supercapacitor ที่มีความจุพิกัด 150F แรงดันไฟฟ้า 50V สามารถวางบนพื้นผิวเรียบและโค้งที่มีพื้นที่ผิว 0.5 ตารางเมตร ม. และความหนา 4 ซม. การใช้งานสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าและสามารถใช้ร่วมกับส่วนต่างๆ ของรถและเคสอื่นๆ ที่ต้องใช้ระบบกักเก็บพลังงาน

การใช้งานและมุมมอง

ในสหรัฐอเมริกา รัสเซีย และจีน มีรถบัสที่ไม่มีแบตเตอรี่ฉุดลาก งานทั้งหมดทำโดยไอออนิสเตอร์ เจเนอรัล อิเล็กทริก ได้พัฒนารถกระบะที่มีซุปเปอร์คาปาซิเตอร์เพื่อทดแทนแบตเตอรี่ คล้ายกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับจรวด ของเล่น และเครื่องมือไฟฟ้าบางประเภท การทดสอบแสดงให้เห็นว่า supercapacitor มีประสิทธิภาพดีกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในกังหันลม ซึ่งทำได้โดยไม่มีความหนาแน่นของพลังงาน supercapacitor ใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ตอนนี้เป็นที่ชัดเจนว่า supercapacitors จะฝังแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่นั่นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราวเท่านั้น เนื่องจากพวกเขากำลังพัฒนาได้เร็วกว่าคู่แข่ง ซัพพลายเออร์เช่น Elbit Systems, Graphene Energy, Nanotech Instruments และ Skeleton Technologies ได้กล่าวว่าพวกเขาเกินความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดด้วย supercapacitors และ superbugs ซึ่งบางส่วนตรงกับความหนาแน่นของพลังงานของลิเธียมไอออนในทางทฤษฎี

อย่างไรก็ตาม อิออนในรถยนต์ไฟฟ้าเป็นหนึ่งในแง่มุมของอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าที่ถูกละเลยโดยสื่อมวลชน นักลงทุน ซัพพลายเออร์ที่มีศักยภาพ และผู้คนจำนวนมากที่ใช้เทคโนโลยีเก่า แม้ว่าจะมีการเติบโตอย่างรวดเร็วของตลาดหลายพันล้านดอลลาร์ ตัวอย่างเช่น สำหรับยานพาหนะทางบก ทางน้ำ และทางอากาศ มีผู้ผลิตมอเตอร์ฉุดลากรายใหญ่ประมาณ 200 ราย และซัพพลายเออร์รายใหญ่ของแบตเตอรี่ฉุด 110 ราย เมื่อเทียบกับผู้ผลิตซูเปอร์คาปาซิเตอร์เพียงไม่กี่ราย โดยทั่วไป มีผู้ผลิตไอออไนเซอร์รายใหญ่ไม่เกิน 66 รายในโลก ซึ่งส่วนใหญ่เน้นการผลิตในรุ่นที่เบากว่าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค