Bylting í orkugeymslu: Nýir ofurþéttar

Samkvæmt nýrri rannsókn frá Massachusetts Institute of Technology (MIT) gætu tvö algengustu efnin í mannkynssögunni, sement og kolsvart (svipað og mjög fínt kol), orðið grunnhráefni fyrir nýja ódýra orkugeymslu. kerfi.

Vísindamenn MIT hafa komist að því að þessi tvö efni geta sameinast vatni til að búa til ofurþétta (staðgengill fyrir rafhlöður), sem geta geymt raforku. Sagt er að þessi tækni geti viðhaldið stöðugleika í orkunetinu þrátt fyrir sveiflur í endurnýjanlegri orkuframboði og stuðlað þannig að nýtingu endurnýjanlegrar orku eins og sólar-, vind- og sjávarfallaorku.
 

Til dæmis segja vísindamenn að ofurþétta þeirra geti á endanum verið samþætt í steinsteyptan grunn húss, þar sem þeir geta geymt orku í heilan dag með mjög litlum (eða engum) kostnaði og samt veitt þann styrkleika sem þarf fyrir heimilið. Rannsakendur sjá einnig fyrir sér að byggja steinsteyptan veg sem getur gefið snertilausa hleðslu fyrir rafbíla sem aka um þennan veg.

Nýjustu rannsóknarniðurstöður hafa nýlega verið birtar í Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Þétti er mjög einfalt tæki í grundvallaratriðum, sem samanstendur af tveimur leiðandi plötum sökkt í raflausnina og aðskilin með himnu. Þegar spenna er sett á þétta safnast jákvætt hlaðnar jónir úr raflausninni á neikvætt hlaðna plötuna á meðan jákvætt hlaðnar plötur safna neikvætt hlaðnum jónum.

Vegna þess að himnan á milli platnanna kemur í veg fyrir flutning hlaðinna jóna myndar þessi aðskilnaður hleðslu rafsvið á milli platnanna og þéttinn verður hlaðinn. Þessar tvær töflur geta viðhaldið þessu hleðslupari í langan tíma og útvegað þær síðan mjög fljótt þegar þörf er á. Ofurþétti er þétti sem getur geymt mjög mikið magn af hleðslu.
Magn raforku sem þétti getur geymt fer eftir heildaryfirborði leiðandi plötu hans. Lykillinn að nýja ofurþéttanum sem teymið hefur þróað liggur í aðferð til að framleiða efni sem byggir á sementi, sem hafa mjög mikið innra yfirborð vegna þétts og samtengdrar leiðandi efnisnets innan rúmmáls þeirra.

Sérstaklega náðu vísindamenn þessu markmiði með því að setja mjög leiðandi kolsvart, sementduft og vatn í steypublöndu og leyfa því að storkna. Þegar vatn bregst við sementi myndar það náttúrulega greiningarnet í byggingunni og kolefni flyst inn í þessi rými og myndar línulega uppbyggingu í hertu sementi.

Þessi mannvirki hafa klofna uppbyggingu, með stærri greinum sem gefa af sér smærri greinar og svo framvegis, sem að lokum mynda mjög stórt yfirborð innan tiltölulega lítið rúmmálssviðs.
Dýfðu síðan þessu efni í venjulegt raflausnefni, eins og kalíumklóríð (salt), sem gefur hlaðnar agnir sem safnast fyrir á kolefnisbyggingunni. Vísindamenn hafa komist að því að tvö rafskaut úr þessu efni eru aðskilin með þunnu rými eða einangrunarlagi og mynda mjög öfluga ofurþétta.

Vísindamenn benda á að sement og kolsvart séu tvö efni með að minnsta kosti tvö þúsund ára sögu. "Þegar þú sameinar þau á ákveðinn hátt færðu leiðandi nanósamsett efni, sem er þegar hlutirnir verða virkilega áhugaverðir. Þar að auki er nauðsynlegt kolefnisinnihald mjög lítið og nemur aðeins 3 prósent af rúmmáli blöndunnar, sem getur myndað gegndræpi. kolefnisnet.
Vísindamenn segja að ofurþéttar úr þessu efni hafi mikla möguleika til að hjálpa heiminum að breytast í endurnýjanlega orku. Helstu orkugjafar án losunar, svo sem vindorka, sólarorka og sjávarfallaorka, framleiða allar framleiðslu sína á breytilegum tímum, sem eru oft í ósamræmi við hámark raforkunotkunar. Þess vegna eru aðferðir við að geyma rafmagn nauðsynlegar.

Eftirspurn eftir stórum orkugeymslukerfum er mjög mikil og núverandi rafhlöður eru of dýrar og byggja aðallega á efni eins og litíum. Framboð á litíum er takmarkað og því er brýn þörf á ódýrari valkostum. Þetta er þar sem tæknin okkar lofar mjög góðu því sement er alls staðar,“ sögðu þeir.
Rannsóknarteymið reiknaði út að 45 rúmmetra stærð nanó kolsvart dópuð steypa (jafngildir teningi með um það bil 3,5 metra þvermál) myndi hafa næga afkastagetu til að geyma um það bil 10-kílóvattstundir af orku, sem er talin vera meðal raforkunotkun heimilis á dag. Vegna getu steinsteypu til að viðhalda styrkleika sínum geta hús sem byggð eru á þessu efni geymt orkuna sem myndast frá sólarrafhlöðum eða vindmyllum í einn dag og verið notuð þegar þörf krefur. Þar að auki er hleðslu- og afhleðsluhraði ofurþétta mun hraðari en rafgeyma.
Vísindamenn segja einnig að upphafleg notkun þessarar tækni kunni að vera í einangruðum heimilum, byggingum eða skýlum langt frá rafmagnsnetinu, sem gætu verið knúin af sólarrafhlöðum tengdum sementsofurþéttum.
Þeir sögðu að kerfið væri mjög skalanlegt vegna þess að orkugeymslugetan er beint fall af rafskautsrúmmálinu. Þú getur breytt 1 mm þykku rafskauti í 1m þykkt rafskaut og með því geturðu í rauninni stækkað orkugeymslugetu þína, frá því að kveikja á LED í nokkrar sekúndur til að veita rafmagni í allt húsið.

Fyrirtækið okkar einbeitir sér að hágæða koparendahettu, öryggitengibúnaði, (RAFFÆRI) EV kvikmyndaþétta strætisvagna, (SOLAR POWER) PV Inverter strætisvagna, lagskipt strætisvagn, álhylki fyrir nýjar orkurafhlöður, kopar/meir/ál/ryðfríu stáli Stimplunarhlutir og aðrar rafmagnsvörur Málmstimplun og suðusamsetning í yfir 18 ár í Kína. Við byrjuðum sem lítil starfsemi, en erum nú orðin einn af leiðandi birgjum í rafbíla- og ljósavélaiðnaðinum í Kína.

Ef þú hefur einhverjar þarfir skaltu ekki hika við að hafa samband við okkur og við munum svara eins fljótt og auðið er!