MIT с Lamborghini разрабатывают ёмкостные суперконденсаторы для электромобилей

Сотрудничество Lamborghini с Массачусетским технологическим институтом (MIT) по разработке совершенно новой технологии суперконденсаторов для гибридных силовых агрегатов суперкаров может привести к значительному прорыву в области накопления энергии для чистых электромобилей (BEV). Если технология продолжит развиваться, она может стать альтернативой текущей технологии литий-ионных батарей и значительно сократить время зарядки электромобилей.

Традиционные конденсаторы распространены в электронике и имеют множество применений. Одна из них — действовать как своего рода электрический резервуар, который может очень быстро принимать заряд и одинаково быстро разряжать его. Типичное использование — накопление энергии для усилителей, чтобы использовать или сгладить электропитание. Вот почему современные суперконденсаторы полезны для буферизации энергии в электромобилях на топливных элементах (FCEV) и гибридах, но не для обеспечения большого запаса хода, необходимого для электромобилей.

В отличие от литий-ионной батареи, конденсатор является чисто механическим устройством, и внутри него не происходит никакой химической реакции. Вот почему он может заряжаться и разряжаться так быстро. Разработчики топливных элементов осознали их ценность для обеспечения кратковременных всплесков мощности для ускорения, потому что батареи топливных элементов плохо справляются. Ультраконденсаторы Honda FCX-V4 — первого водородного автомобиля, сертифицированного для общих продаж в США еще в 2002 году могли выдать 30 кВт, но всего на 10-15 секунд.

При такой емкости существующие суперконденсаторы не заменяют обычную батарею, но это может измениться в ближайшие несколько лет, и это связано с выбором материалов, используемых для их изготовления. Все суперконденсаторы в настоящее время содержат электроды с углеродным покрытием, но профессор Мирча Динка и его команда из MIT придумали новый класс материалов, которые в качестве альтернативы называются металлоорганическими каркасами (MOF). Они пористые, как губка, лабиринтная структура которой имеет гораздо большую площадь поверхности для данной массы и объема по сравнению с углеродом, обычно используемым в суперконденсаторах. Чем больше площадь поверхности, тем больше энергии может хранить суперконденсатор.

Недостатком является то, что MOF обычно являются плохими проводниками электричества но исследователи MIT совершили прорыв. Их новые MOF являются электропроводящими, что в сочетании с большой площадью поверхности открывает возможности для увеличения плотности энергии суперконденсатора. Поэтому там, где суперконденсаторы уже имеют низкую мощность, они также могут стать плотными, как батарея.

Текущее поколение MOF в MIT — это только отправная точка, есть надежда, что площадь поверхности может быть значительно увеличена. Это может привести к созданию суперконденсатора с емкостью, близкой к емкости литий-ионной батареи, а также к впечатляющим характеристикам мощности суперконденсатора, который можно заряжать чрезвычайно быстро.

Напомним, ранее компания представила гибридный Sián — самый быстрый Lamborghini всех времен в котором используются суперконденсаторы. Позже Lamborghini раскрыла детали использования суперконденсаторов в гибриде.

По материалам: autocar.co.uk. Подготовил: hevcars.com.ua