Zaloguj się
Wszystkie
5 grudnia 2023
386
Baterie tego typu mają jednak swoje ograniczenia. Po pierwsze, ich koszt rośnie z roku na rok. To ogranicza ich wykorzystanie w zaawansowanych urządzeniach, gdzie koszt baterii jest sprawą drugorzędną. Trudno je zastąpić w pojazdach elektrycznych lub w smartfonach. W mniej wymagających, przede wszystkim w stacjonarnych aplikacjach, należy szukać innych alternatyw.
Po drugie, akumulatory litowo-jokowe mają ograniczoną ilość cykli ładowania/rozładowania. Choć liczba ta sięga kilku tysięcy, w wielu aplikacjach to stanowi ograniczenie żywotności i akumulatory muszą być wymieniane po kilku latach użytkowania.
Po trzecie, utylizacja i recykling akumulatorów litowo-jonowych jest sprawą trudną i kosztowną. W przypadku takiego kraju jak Indie, dochodzi dodatkowy czynnik braku złóż litu, co stwarza pełną zależność od importu tego surowca.
Po czwarte, akumulatory litowo-jonowe wykorzystują także takie materiały jak nikiel i kobalt. To sprawia, iż nie są one przyjazne dla środowiska naturalnego. Ponadto, potrzeba wielu kopalni dla pozyskania tych metali w ilości jakie stwarza współczesny przemysł.
Te czynniki stwarzają potrzebę poszukiwania innego sposobu magazynowania energii elektrycznej. Obiecującym polem w tym zakresie są superkondensatory. W bieżącym projekcie wykorzystamy superkondensator w zakresie niewielkich mocy, aczkolwiek w aplikacjach liczonych w wielu milionach sztuk.
Superkondensatory (lub ultrakondensatory) nazywane są też kondensatorami dwuwarstwowymi. Zawierają karbonowe elektrody, które dzięki swojej porowatości mają bardzo dużą powierzchnię. Magazynują energię w postaci pola elektrycznego jak zwykłe kondensatory, co odróżnia je od akumulatorów które wykorzystują zjawiska elektro-chemiczne. Pojemności superkondensatorów liczone są w wielu faradach, aczkolwiek ich dopuszczalne napięcia są niskie. Typową wartością jest napięcie 2,7 V.
Jest jeszcze parę kwestii natury nietechnicznej które należy rozważyć. Na dzień dzisiejszy, ceny superkondensatorów są względnie wysokie. Mimo dużych pojemności, dla zakumulowania kilku watogodzin energii, trzeba mimo wszystko użyć kilku do kilkunastu kondensatorów. To sprawia, że koszt systemu nawet niewielkiej mocy jest względnie wysoki. Jednak, istnieje wiele czynników mogących poprawić tę sytuację. Na kilka z nich zwrócimy uwagę.
Pierwszym czynnikiem wydaje się być duże zapotrzebowanie, które uruchomi masową produkcję superkondensatorów. W odróżnieniu od akumulatorów, nie potrzeba tu drogich i deficytowych surowców. Dlatego, ich wysoka cena na dzień dzisiejszy wydaje się, iż wynika z małej skali produkcji. Zatem, korzystnym jest znalezienie szerokiego zastosowania tych elementów. Jak zapotrzebowanie i produkcja wzrośnie, koszty produkcji i cena powinny automatycznie obniżyć się zdecydowanie.
Innym czynnikiem jest przeprojektowanie nieco konstrukcji samego superkondensatora. Wiele aplikacji nie wymaga wysokoprądowych cykli ładowania/rozładowania. Tymczasem obecnie dostępne supercapacitory opracowane są na taką możliwość. To sprawia, że wyposażone są w grube wyprowadzenia i elektrody. Aplikacje z wykorzystaniem niewielkich paneli solarnych zadowolą się niewielkimi prądami, w zakresie miliamperów. To pozwoli na przeprojektowanie samego superkondensatora, co uczyni go prostszym i tańszym, a równocześnie pewnie mniejszym gabarytami.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
