جنرال لواء

احصل على نظرة ثاقبة لجهاز تخزين الطاقة هذا الذي يتم شحنه في غضون 30 ثانية


اخترع فريق من الباحثين في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) في دايجون بكوريا الجنوبية جهازًا لتخزين الطاقة جاهزًا للعمل بعد أقل من 30 ثانية من الشحن. قاد البروفيسور جيونغ كو كانغ فريقًا من الطلاب في كلية الدراسات العليا للطاقة والبيئة والمياه والاستدامة في KAIST.

يعتبر عمل البروفيسور كانغ وفريقه رائدًا لسببين:

• إنها المرة الأولى التي يتم فيها حل مشكلة سرعة الشحن وحدود كثافة الطاقة العالية المرتبطة عادةً بالمكثفات الهجينة المائية بشكل فعال.

• تمكن الجهاز من تحقيق أهداف الأداء المحددة مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الاستقرار.

لتحقيق هذا الهدف المزدوج ، طور الفريق بشكل أساسي تكوينًا جديدًا لأنود الكاثود من خلال استخدام مجموعة من المواد والهياكل المختلفة. تم توصيل المواد النانوية لأكسيد المعادن وسلاسل البوليمر الشبيهة بالألياف على سطح الجرافين ، والذي تم اختياره لمرونته. من خلال هذا المزيج ، تمكن الفريق من حل مشكلة الخواص الكهربائية غير المتوافقة للإلكترود ، والموجودة في بعض أجهزة التخزين من هذا النوع التي تم تطويرها في الماضي.

تمت مشاركة تفاصيل عملهم في مقال بعنوان "توليف أنود سلسلة البوليمر الكاذب وكاثود أكسيد المعادن شبه النانوي للمكثفات الهجينة المائية التي تتيح كثافة عالية للطاقة والطاقة جنبًا إلى جنب مع دورة حياة طويلة" ، والتي تم نشرها في مواد الطاقة المتقدمة المجلة في 15 يناير 2018. قام الفريق أيضًا بعمل مقطع فيديو قصير يشرح أبحاثهم البارزة التي أجريت باستخدام المكثفات الهجينة المائية:

تحدث البروفيسور كانغ بحماس عن التطبيقات المستقبلية للجهاز: "يمكن تصنيع هذه التكنولوجيا الصديقة للبيئة بسهولة وقابلة للتطبيق بشكل كبير. على وجه الخصوص ، يمكن أن تساهم سعتها العالية واستقرارها العالي ، مقارنة بالتقنيات الحالية ، في تسويق المكثفات المائية. يمكن شحن الجهاز بسرعة باستخدام نظام شحن منخفض الطاقة ، وبالتالي يمكن استخدامه على الجهاز الإلكتروني المحمول ".

يمتلك الجهاز إمكانات غير محدودة

مع ظهور الأجهزة المحمولة - مع عدم وجود نهاية تلوح في الأفق لإنتاجها - انتقلت مسألة تخزين الطاقة الكهربائية (EES) إلى الواجهة ، متداخلة في كثير من الحالات مع الجدل الأكبر حول أهداف الطاقة المستدامة. نمت مجموعة الأبحاث بشكل مطرد في السنوات الخمس الماضية أو نحو ذلك.

في دراسة بعنوان "مواد متعددة الأبعاد وهياكل الأجهزة لتخزين الطاقة الهجينة في المستقبل" من طبيعة المجلة ، كتب المؤلفون المشاركون حول "قيود أجهزة EES الحالية تكشف الفجوات الأساسية في فهمنا للعمليات على المستوى الذري والجزيئي التي تحكم تشغيلها وأدائها وفشلها" ، مضيفين أن هناك حاجة إلى "تطوير جيل جديد من تقنيات EES المستدامة والميسورة التكلفة والآمنة التي تقترب من الحد النظري للتخزين الكهروكيميائي وتوصيل الطاقة الكهربائية بسرعة وكفاءة ".

يتم أيضًا تطوير أجهزة تخزين الطاقة الكهروكيميائية المائية والبحث فيها بأعداد أكبر بسبب التصور المتزايد بأنها توفر بديلاً أكثر صداقة للبيئة لبطاريات الليثيوم أيون التقليدية. من المؤكد أن الصناعة ستستجيب لهذا الابتكار في إنتاج الطاقة بقيادة الفريق في KAIST.


شاهد الفيديو: 9K2UU: تجربتي مع الطاقة الشمسية الجزء الاول (شهر اكتوبر 2021).