සුපිරි ධාරිත්රක - සුපිරි සහ පවා අල්ට්රා
බැටරි කාර්යක්ෂමතාව, වේගය, ධාරිතාව සහ ආරක්ෂාව පිළිබඳ ගැටළුව දැන් ප්රධාන ගෝලීය ගැටලුවක් බවට පත්වෙමින් තිබේ. මෙම ප්රදේශයේ ඌන සංවර්ධිත අපගේ සමස්ත තාක්ෂණික ශිෂ්ටාචාරය එකතැන පල්වීමට තර්ජනය කරයි යන අර්ථයෙන්.
අපි මෑතකදී ලිතියම්-අයන බැටරි පිපිරෙන දුරකථන ගැන ලිව්වා. ඔවුන්ගේ තවමත් සෑහීමකට පත් නොවන ධාරිතාව සහ මන්දගාමී ආරෝපණය නිසැකවම Elon Musk හෝ වෙනත් විදුලි වාහන ලෝලීන් කිහිප වතාවක්ම කෝපයට පත් කර ඇත. වසර ගණනාවක් තිස්සේ මෙම ප්රදේශයේ විවිධ නවෝත්පාදනයන් ගැන අපට අසන්නට ලැබුණත් එදිනෙදා භාවිතයේදී වඩා හොඳ දෙයක් ලබා දෙන ඉදිරි ගමනක් තවමත් නොමැත. කෙසේ වෙතත්, යම් කාලයක් තිස්සේ බැටරි වේගයෙන් ආරෝපණය වන ධාරිත්රක සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි බව හෝ ඒ වෙනුවට ඒවායේ "සුපිරි" අනුවාදය ගැන බොහෝ කතාබහක් ඇති වී තිබේ.
සාමාන්‍ය ධාරිත්රක පෙරළියක් බලාපොරොත්තු නොවන්නේ ඇයි? පිළිතුර සරලයි. පෙට්‍රල් කිලෝග්‍රෑමයක් ආසන්න වශයෙන් 4. කිලෝවොට්-පැය ශක්තියකි. ටෙස්ලා මාදිලියේ බැටරිය 30 ගුණයකින් අඩු ශක්තියක් ඇත. ධාරිත්රක ස්කන්ධය කිලෝග්‍රෑමයක් යනු 0,1 kWh පමණි. සාමාන්‍ය ධාරිත්රක නව භූමිකාවක් සඳහා සුදුසු නොවන්නේ මන්දැයි පැහැදිලි කිරීම අවශ්‍ය නොවේ. නවීන ලිතියම්-අයන බැටරියක ධාරිතාව සිය ගුණයකින් විශාල විය යුතුය.
සුපිරි ධාරිත්රකයක් හෝ අල්ට්‍රැකැපැසිටරයක් යනු සම්භාව්‍ය විද්යුත් විච්ඡේදක ධාරිත්රක හා සසඳන විට අතිශය ඉහළ විද්යුත් ධාරිතාවක් (ෆැරඩ් දහස් ගණනක අනුපිළිවෙල අනුව) 2-3 V ක්‍රියාකාරී වෝල්ටීයතාවයක් ඇති විද්යුත් විච්ඡේදක ධාරිත්රක වර්ගයකි. සුපිරි ධාරිත්‍රකවල ඇති ලොකුම වාසිය නම් ඉතා කෙටි ආරෝපණ සහ විසර්ජන කාලය අනෙකුත් බලශක්ති ගබඩා උපාංග සමඟ සසඳන විට (උදා: බැටරි). මෙය ඔබට බල සැපයුම වැඩි කිරීමට ඉඩ සලසයි ධාරිත්රක බර කිලෝග්‍රෑමයකට 10 kW.
වෙළඳපොලේ ඇති අල්ට්‍රාකැපසිටර් මාදිලි වලින් එකකි.
රසායනාගාරවල ජයග්රහණ
මෑත මාසවලදී නව සුපිරි ධාරිත්රක මූලාකෘති පිළිබඳ බොහෝ තොරතුරු ගෙන ආවේය. උදාහරණයක් ලෙස, මධ්‍යම ෆ්ලොරිඩා විශ්ව විද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයින් පිරිසක් විසින් නිර්මාණය කරන ලද බව 2016 අවසානයේ අපට දැනගන්නට ලැබුණි. සුපිරි ධාරිත්රක නිර්මාණය කිරීමේ නව ක්‍රියාවලිය, වැඩි ශක්තියක් ඉතිරි කිරීම සහ 30 XNUMX ට වඩා ඔරොත්තු දීම. ආරෝපණ/විසර්ජන චක්‍ර. අපි බැටරි වෙනුවට මෙම සුපිරි ධාරිත්රක යෙදුවොත් තත්පර කිහිපයකින් ස්මාට් ජංගම දුරකතනයක් ආරෝපණය කිරීමට පමණක් නොව සතියකට වැඩි කාලයක් භාවිතා කිරීමට එය ප්රමාණවත් වනු ඇතැයි පර්යේෂණ කණ්ඩායමේ සාමාජික නිතින් චෞද්‍රි මාධ්‍යයට පැවසීය. . ෆ්ලොරිඩා විද්‍යාඥයින් ද්විමාන ද්‍රව්‍යයකින් ආලේප කරන ලද මිලියන ගණනක ක්ෂුද්‍ර වයර් වලින් සුපිරි ධාරිත්රක නිර්මාණය කරයි. කේබලයේ කෙඳි ඉතා හොඳ විදුලි සන්නායකයක් වන අතර, ධාරිත්‍රකය වේගයෙන් ආරෝපණය කිරීමට සහ විසර්ජනය කිරීමට ඉඩ සලසයි, ඒවා ආවරණය කරන ද්විමාන ද්‍රව්‍ය විශාල ශක්ති ප්‍රමාණයක් ගබඩා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍යයක් ලෙස ඇමෝනියා ද්‍රාවණවල සිදුරු සහිත තඹ ව්‍යුහයන් නිපදවන ඉරානයේ ටෙහෙරාන් විශ්වවිද්‍යාලයේ විද්‍යාඥයන් තරමක් සමාන සංකල්පයකට අනුගත වෙති. බ්රිතාන්යයන්, අනෙක් අතට, අක්ෂි කාචවල භාවිතා කරන ජෙල් සඳහා තෝරා ගනී. වෙනත් කෙනෙක් පොලිමර් වැඩමුළුවට ගෙන ගියා. පර්යේෂණ සහ සංකල්ප ලොව පුරා නිමක් නැත.
සම්බන්ධ විද්‍යාඥයන් ව්යාපෘතිය ElectROGRAPH (සුපිරි ධාරිත්රක යෙදුම් සඳහා ග්‍රැෆීන්-පාදක ඉලෙක්ට්‍රෝඩ), යුරෝපා සංගමය විසින් අරමුදල් සපයනු ලබන අතර, ග්‍රැෆීන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ද්‍රව්‍ය මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම සහ කාමර උෂ්ණත්වයේ දී පරිසර හිතකාමී අයනික ද්‍රව ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් යෙදීම පිළිබඳව කටයුතු කර ඇත. විද්‍යාඥයන් බලාපොරොත්තු වන්නේ එයයි ග්‍රැෆීන් සක්‍රිය කාබන් ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි (AC) අධි ධාරිත්‍රකවල ඉලෙක්ට්‍රෝඩ වල භාවිතා වේ.
පර්යේෂකයන් මෙහි ග්‍රැෆයිට් ඔක්සයිඩ නිපදවා, ඒවා ග්‍රැෆීන් පත්‍රවලට බෙදූ අතර, එම පත්‍ර සුපිරි ධාරිත්‍රකයක තැන්පත් කළහ. AC මත පදනම් වූ ඉලෙක්ට්‍රෝඩ හා සසඳන විට ග්‍රැෆීන් ඉලෙක්ට්‍රෝඩවලට වඩා හොඳ ඇලවුම් ගුණ සහ ඉහළ ශක්ති ගබඩා ධාරිතාවක් ඇත.
මගීන්ට ගොඩවීම - ට්‍රෑම් රථය ආරෝපණය වේ
පර්යේෂණ මධ්‍යස්ථාන පර්යේෂණ සහ මූලාකෘතිකරණයෙහි නියැලී සිටින අතර චීන ජාතිකයන් සුපිරි ධාරිත්රක ප්‍රායෝගිකව ක්‍රියාත්මක කර ඇත. Hunan පළාතේ Zhuzhou නගරය, සුපිරි ධාරිත්රක (2) මගින් බල ගැන්වෙන පළමු චීනයේ නිෂ්පාදිත ට්‍රෑම් රථය මෑතකදී එළිදක්වන ලදී, එයින් අදහස් වන්නේ එයට උඩිස් රේඛාවක් අවශ්‍ය නොවන බවයි. ට්‍රෑම් රථය බලගන්වන්නේ නැවතුම්වල ස්ථාපනය කර ඇති පැන්ටෝග්‍රැෆ් මගිනි. සම්පූර්ණ ආරෝපණයක් තත්පර 30 ක් පමණ ගත වේ, එබැවින් එය මගීන් ගොඩබෑමේදී සහ ගොඩබෑමේදී සිදු වේ. මෙම වාහනය බාහිර බලය නොමැතිව කිලෝමීටර 3-5 ක් ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසයි, එය ඊළඟ නැවතුමට යාමට ප්රමාණවත් වේ. මීට අමතරව, එය තිරිංග කිරීමේදී ශක්තියෙන් 85% දක්වා නැවත ලබා ගනී.
සුපිරි ධාරිත්‍රකවල ප්‍රායෝගික භාවිතය සඳහා ඇති හැකියාවන් බොහෝය - බලශක්ති පද්ධති, ඉන්ධන සෛල, සූර්ය කෝෂ සිට විදුලි වාහන දක්වා. දෙමුහුන් විද්යුත් වාහනවල සුපිරි ධාරිත්රක භාවිතය කෙරෙහි මෑතක සිට විශේෂඥයන්ගේ අවධානය යොමු විය. බහු අවයවික ප්රාචීර ඉන්ධන සෛලයක් සුපිරි ධාරිත්රකයක් ආරෝපණය කරයි, පසුව එන්ජිමක් බල ගැන්වීමට භාවිතා කරන විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කරයි. SC හි වේගවත් ආරෝපණ/විසර්ජන චක්‍ර ඉන්ධන සෛලයේ අවශ්‍ය උපරිම බලය සුමට කිරීමට භාවිතා කළ හැකි අතර, ආසන්න වශයෙන් ඒකාකාර කාර්ය සාධනයක් සපයයි.
අපි දැනටමත් සුපිරි ධාරිත්රක විප්ලවයේ එළිපත්ත මත සිටින බව පෙනේ. කෙසේ වෙතත්, අත්දැකීම්වලින් පෙනී යන්නේ, ව්යාකූලත්වයට පත් නොවී, ඔබේ අතේ විසර්ජනය වූ පැරණි බැටරියක් ඉතිරි නොවන පරිදි, උද්යෝගයේ අතිරික්තයන් සීමා කිරීම වටී.
