Supercondensatoarele Allotrope Energy dublează performanța și înjumătățesc costul pentru hibrizi

Allotrope Energy, un dezvoltator de sisteme pe bază de carbon de generație următoare, a dezvoltat o clasă complet nouă de supercondensatoare cu o densitate energetică dublă față de soluțiile existente. Utilizarea lor ar putea înlocui bateriile tradiționale litiu-ion în aplicațiile hibride pentru a crea sisteme de propulsie care recuperează mai multă energie și oferă o asistență motrică sporită, dar la un cost substanțial redus și cu o integrare mai ușoară.

Supercondensatoarele sunt capabile să stocheze și să elibereze energie mult mai ușor decât bateriile litiu-ion, ceea ce le face ideale ca stocare de energie pentru sistemele de frânare regenerativă din vehiculele hibrid-electrice. Cu toate acestea, densitatea lor energetică relativ scăzută de până acum a obligat producătorii de automobile să se bazeze pe o tehnologie a bateriilor mai convențională, care este mai puțin capabilă să recupereze toată energia disponibilă în timpul decelerării și introduce compromisuri în ceea ce privește managementul termic și siguranța.

Descoperirea Allotrope provine din utilizarea Lignavolt, un carbon nanoporos produs în mod sustenabil, cu o suprafață mare. Condensatoarele electrice cu strat dublu (EDLC) tipice au o densitate energetică de aproximativ 7-8 Wh/kg. Supercondensatoarele Allotrope au o densitate care se apropie de 14-15 Wh/kg, ceea ce înseamnă că oferă performanțe duble pentru jumătate din greutate, jumătate din dimensiune și la o fracțiune din cost.

Colectarea întregii energii disponibile timp de șase secunde de frânare ar necesita o baterie litiu-ion de dimensiunea și greutatea unui fișet, la un cost de aproximativ 1.500 de lire sterline. Un supercondensator pe bază de Lignavolt care să facă aceeași treabă ar cântări doar 3 kg, ar avea dimensiunea unei cutii de pantofi și ar costa aproximativ 80 de lire sterline. Nu doar am spart plafonul de sticlă care a împiedicat industria să adopte această tehnologie evident superioară, ci l-am distrus.

—Dr. Peter Wilson, director tehnic al Allotrope Energy

 

De exemplu, o baterie litiu-ion de mare putere de 1 kg ar putea fi capabilă să se descarce rapid la aproximativ 1 kW, în timp ce un supercondensator Lignavolt de aceeași dimensiune ar putea furniza în jur de 50 kW. Acest lucru permite ca o accelerație mult mai mare a grupului motopropulsor să provină de la motorul electric, care, la rândul său, poate fi adaptat la un motor cu ardere internă mai mic și mai ușor, introducând economii și mai mari de combustibil și emisii. Dublarea puterii unui SUV de familie mediu cu motor ICE ar necesita un supercondensator care să cântărească cel mult 4 kg, potrivit companiei.

Supercondensatoarele sunt, de asemenea, aproape complet imune la temperatură, ceea ce înseamnă că pot funcționa la eficiență maximă în toate climatele, fără a fi nevoie de sisteme complexe de gestionare termică, cum ar fi circuitele de preîncălzire și răcire. Între timp, durata lungă de viață a tehnologiei EDLC – de obicei măsurată în milioane de cicluri, cu multe ordine de mărime mai mult decât orice baterie – asigură o longevitate incredibilă, fără degradarea performanței pe tot parcursul vieții vehiculului.

În plus, fabricarea lor nu necesită materiale periculoase, cum ar fi pământurile rare, în timp ce utilizarea Lignavoltului – la rândul său fabricat dintr-un produs secundar al industriei hârtiei – contribuie la ambiția globală pentru soluții energetice mai sustenabile.