Supercapacitor Activated Carbon Vs Traditional Activated Carbon: ຄວາມແຕກຕ່າງແມ່ນຫຍັງ?

ການໃຊ້ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານການຄ້າມາດຕະຖານໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການເກັບຮັກສາພະລັງງານແບບພິເສດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຂັດຂວາງການເຮັດວຽກທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ທີມງານຈັດຊື້ມັກຈະຄົ້ນພົບຄວາມເປັນຈິງນີ້ເປັນວິທີທີ່ຍາກ. ພວກເຂົາເຈົ້າສັງເກດເບິ່ງຕົ້ນແບບລາຄາແພງທົນທຸກຈາກການຕໍ່ຕ້ານພາຍໃນທີ່ຮຸນແຮງແລະການທໍາລາຍຈຸລັງຢ່າງໄວວາ. ຮາກຂອງບັນຫາທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍນີ້ແມ່ນເລິກຢູ່ໃນສະຖາປັດຕະຍະກໍາພື້ນຖານຂອງວັດສະດຸ. Electrochemical Double-Layer Capacitors (EDLCs) ເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມຊ່ຽວຊານສູງ. ທັງຄາບອນແບບດັ້ງເດີມ ແລະທາງເຄມີແມ່ນອີງໃສ່ພື້ນທີ່ກວ້າງໃຫຍ່. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, supercapacitor activated carbon ແມ່ນວິສະວະກໍາທີ່ຊັດເຈນໂດຍສະເພາະສໍາລັບການຂົນສົ່ງ ion ຢ່າງໄວວາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ electrochemical ຢ່າງແທ້ຈິງ. ທ່ານບໍ່ສາມາດແລກປ່ຽນອັນຫນຶ່ງໃຫ້ກັບອີກອັນຫນຶ່ງໂດຍບໍ່ມີການປະເຊີນກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງໄພພິບັດ. ພວກເຮົາຈະ dissect ໂຄງສ້າງທີ່ແນ່ນອນ, electrochemical, ແລະຄວາມແຕກຕ່າງທາງການຄ້າລະຫວ່າງວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້. ຄູ່ມືທີ່ສົມບູນແບບນີ້ສະຫນອງວິສະວະກໍາແລະທີມງານຈັດຊື້ເພື່ອເຮັດການຕັດສິນໃຈຊອກຫາຫຼັກຖານ. ທ່ານຈະໄດ້ຮຽນຮູ້ຢ່າງໄວວາວິທີການລໍາດັບຊັ້ນ pore ທີ່ແນ່ນອນ, ມາດຕະຖານຄວາມບໍລິສຸດທີ່ເຂັ້ມງວດ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທັງຫມົດຂອງການເປັນເຈົ້າຂອງກໍານົດຄວາມສໍາເລັດສູງສຸດຂອງຜະລິດຕະພັນການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງທ່ານ.

Key Takeaways

• Pore ​​Engineering: ຕົວແປຂອງ supercapacitor ຕ້ອງການອັດຕາສ່ວນທີ່ຄວບຄຸມສູງຂອງ micropores (<2 nm) ສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານແລະ mesopores (2–50 nm) ສໍາລັບການຂົນສົ່ງ ion ຢ່າງໄວວາ.

• ຄວາມບໍລິສຸດ & ວົງຈອນຊີວິດ: ຄວາມບໍລິສຸດທີ່ສຸດ (ປະລິມານຂີ້ເທົ່າຕ່ໍາ) ໃນຄາບອນ supercapacitor ແມ່ນບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້ເພື່ອປ້ອງກັນປະຕິກິລິຍາຂ້າງຄຽງຂອງ Faraday ແລະການລົງຂາວທີ່ຮຸນແຮງ.

• ຄວາມເປັນຈິງຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ການປະຕິບັດ: ໃນຂະນະທີ່ມາດຕະຖານຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານມີລາຄາຖືກກວ່າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ຄາບອນຊັ້ນນໍາຂອງ supercapacitor ສະຫນອງຄວາມຈຸປະລິມານທີ່ຕ້ອງການ (100-300 F / g) ແລະອາຍຸລ້ານຮອບທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບ EDLCs ການຄ້າ.

• ຄວາມສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້: ໃນລາຄາ $10–$30/kg, supercapacitor activated carbon ຍັງຄົງເປັນວັດສະດຸ electrode ທີ່ໃຊ້ໄດ້ທາງດ້ານການຄ້າເທົ່ານັ້ນເມື່ອທຽບໃສ່ກັບທາງເລືອກໃນຫ້ອງທົດລອງເຊັ່ນ MXene ຫຼື graphene pristine.

ບັນຫາຫຼັກ: ເປັນຫຍັງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແບບດັ້ງເດີມຈຶ່ງລົ້ມເຫລວໃນ EDLCs

ວິສະວະກອນມັກຈະສົມມຸດວ່າວັດສະດຸກາກບອນ porous ທັງຫມົດປະຕິບັດຕົວຄ້າຍຄືກັນ. ພວກເຂົາບໍ່ໄດ້ເຮັດຢ່າງແທ້ຈິງ. ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານການຄ້າມາດຕະຖານແກ້ໄຂບັນຫາວິສະວະກໍາສະເພາະ. ມັນຖືກປັບໃຫ້ເໝາະສົມສໍາລັບການດູດຊຶມທາງກາຍະພາບຂອງໂມເລກຸນກ໊າຊ, ເຊັ່ນທາດປະສົມອິນຊີທີ່ລະເຫີຍ (VOCs). ມັນຍັງດີເລີດໃນການໃສ່ດັກສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງແຫຼວໃນລະຫວ່າງການບໍາບັດນ້ໍາເທດສະບານ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ມັນລົ້ມເຫລວຢ່າງສົມບູນເມື່ອຖືກມອບຫມາຍດ້ວຍການເກັບຮັກສາ ion electrochemical ຢ່າງໄວວາ, ປີ້ນກັບກັນ.

ພວກເຮົາຕ້ອງກວດເບິ່ງ 'ຕົວແບບສາຍສົ່ງ' ເພື່ອເຂົ້າໃຈຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງຂອງ electrolyte ນີ້. ກອບຄະນິດສາດທີ່ຍອມຮັບນີ້ສະແດງເຖິງ electrodes porous ເປັນເຄືອຂ່າຍສະລັບສັບຊ້ອນຂອງຕົວຕ້ານທານທີ່ແຈກຢາຍແລະຕົວເກັບປະຈຸ. ໃນ EDLC, electrolyte ions ຕ້ອງເດີນທາງເລິກເຂົ້າໄປໃນຮູຂຸມຂົນຂອງຄາບອນເພື່ອເກັບຄ່າໄຟຟ້າ. ຄາບອນແບບດັ້ງເດີມມີລັກສະນະການແຜ່ກະຈາຍຮູຂຸມຂົນແບບສຸ່ມສູງ. ຮູຂຸມຂົນຈໍານວນຫຼາຍເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນພຽງແຕ່ຂະຫນາດນ້ອຍເກີນໄປ. ທາດອິເລັກໂທຣໄລທ໌ ປະກອບດ້ວຍເປືອກຂອງການແກ້ໄຂທີ່ໜາແໜ້ນ. ເຂົາເຈົ້າບໍ່ສາມາດເຂົ້າໄປໃນພື້ນທີ່ນ້ອຍໆເຫຼົ່ານີ້ໄດ້. ມິຕິມິຕິທີ່ບໍ່ກົງກັນນີ້ສ້າງ 'ເຂດຕາຍ' ຂະໜາດໃຫຍ່ໃນທົ່ວວັດສະດຸ. ພື້ນທີ່ດ້ານທິດສະດີບໍ່ໄດ້ປະກອບສ່ວນຫຍັງຕໍ່ກັບຄວາມອາດສາມາດທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້. ແທນທີ່ຈະ, ມັນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສິ່ງກີດຂວາງທາງແລະຂັບໄລ່ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າພາຍໃນ.

ທ່ານຍັງຕ້ອງໄດ້ປະເມີນຢ່າງຈິງຈັງຄວາມສ່ຽງດ້ານການປະຕິບັດງານຂອງການລົງຂາວດ້ວຍຕົນເອງ. ກາກບອນແບບດັ້ງເດີມຕາມທໍາມະຊາດມີປະລິມານຂີ້ເທົ່າສູງ. ພວກ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​ຍັງ​ຄົງ​ຄ້າງ​ຕາມ​ຮອຍ impurities ໂລ​ຫະ​. ໃນສະພາບແວດລ້ອມ capacitor ແຮງດັນສູງ, impurities ເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດໄພຂົ່ມຂູ່ເຖິງຕາຍ. ພວກມັນເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາຂອງ Faraday redox ທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງໄດ້ແທນທີ່ຈະສ້າງຄວາມສະດວກໃນການເກັບຮັກສາສອງຊັ້ນທີ່ສະອາດ. ປະຕິກິລິຍາເຄມີຂອງແມ່ກາຝາກເຫຼົ່ານີ້ນໍາໄປສູ່ການລົງຂາວດ້ວຍຕົນເອງຢ່າງໄວວາ. ພວກເຂົາເຈົ້າສ້າງຄວາມຮ້ອນພາຍໃນຫຼາຍເກີນໄປ. ໃນທີ່ສຸດ, ພວກມັນເຮັດໃຫ້ເກີດການໄຄ່ບວມຂອງເຊນຮ້າຍແຮງແລະຮັບປະກັນການຕາຍຂອງ EDLC ກ່ອນໄວອັນຄວນ.

ເກນການປະເມີນໂຄງສ້າງ ແລະ ເຄມີໄຟຟ້າ

ເມື່ອປະເມີນວັດສະດຸ electrode ທີ່ມີທ່າແຮງ, ທ່ານຕ້ອງເບິ່ງໄກກວ່າການວັດແທກພື້ນທີ່ພື້ນຖານ. ຕົວຊີ້ວັດທີ່ແທ້ຈິງຂອງຄວາມສໍາເລັດທາງການຄ້າແມ່ນຢູ່ໃນລໍາດັບຊັ້ນ pore. ທ່ານຕ້ອງການຄວາມສົມດູນທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ສົມບູນແບບລະຫວ່າງການເກັບຮັກສາພະລັງງານຫຼາຍແລະການຈັດສົ່ງພະລັງງານຢ່າງໄວວາ.

Micropores ວັດແທກຢ່າງເຂັ້ມງວດພາຍໃຕ້ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ 2 nanometers. ພວກເຂົາຮັບໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມພື້ນທີ່ສະເພາະຂອງ electrode. ພວກມັນເຮັດໜ້າທີ່ເປັນບ່ອນເກັບຮັກສາ ion ຕົ້ນຕໍໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟ. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໂຄງສ້າງເຫຼົ່ານີ້ໂດຍກົງເຮັດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານໂດຍລວມຂອງທ່ານສູງສຸດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, mesopores ຕັ້ງແຕ່ 2 ຫາ 50 nanometers. ພວກເຂົາຮັບໃຊ້ເປັນການຂົນສົ່ງຫຼາຍເລນ 'ທາງດ່ວນ' ສໍາລັບ ion electrolyte ຂາເຂົ້າແລະຂາອອກ. ພວກມັນຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານການແຜ່ກະຈາຍ ion ຫຼາຍ. ໂຄງສ້າງ mesopore ນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທັງຫມົດຂອງທ່ານ. ໂຄງສ້າງ micropore ບໍລິສຸດຈະຄິດຄ່າບໍລິການຊ້າເກີນໄປ. ໂຄງປະກອບການ mesopore ບໍລິສຸດມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫນ້ອຍເກີນໄປ.

ຕໍ່ໄປ, ເຄມີຫນ້າດິນກໍານົດຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຂອງ electrolyte. ການຄ້າ supercapacitor activated carbon ຜ່ານການດັດແປງກຸ່ມພື້ນຜິວທີ່ກໍາຫນົດເອງ. ຂັ້ນຕອນທີ່ສໍາຄັນນີ້ຮັບປະກັນການປຽກວັດສະດຸທີ່ສົມບູນໂດຍ electrolytes ອິນຊີສະເພາະຫຼືການແກ້ໄຂທີ່ມີນ້ໍາ. ການປຽກຊຸ່ມທີ່ສົມບູນຈະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຊຸດທຽບເທົ່າ (ESR) ຂອງເຊນ. ກາກບອນການກັ່ນຕອງມາດຕະຖານຂາດສານເຄມີດ້ານການປັບແຕ່ງນີ້ຢ່າງສົມບູນ. ພວກມັນມັກຈະ repel electrolytes ອິນຊີທີ່ທັນສະໄຫມ.

ພວກ​ເຮົາ​ຈະ​ສາ​ມາດ​ເຫັນ​ໄດ້​ຢ່າງ​ຊັດ​ເຈນ​ການ​ແບ່ງ​ປັນ​ໃນ​ມາດ​ຕະ​ຖານ electrochemical ພື້ນ​ຖານ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​. ເກຣດ supercapacitor ທາງດ້ານການຄ້າມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃຫ້ຜົນຜະລິດຄວາມອາດສາມາດສະເພາະລະຫວ່າງ 100 ຫາ 200+ F/g. ຄາບອນແບບດັ້ງເດີມໃຫ້ຜົນຜະລິດທີ່ບໍ່ສະຖຽນລະພາບສູງ ແລະມີຄວາມອາດສາມາດໜ້ອຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຕົວແປທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍຈຸດປະສົງແມ່ນທົນທານຕໍ່ຫຼາຍກວ່າຫນຶ່ງລ້ານວົງຈອນການສາກໄຟຢ່າງໄວວາແລະການໄຫຼອອກໂດຍບໍ່ມີການລົ້ມເຫລວ. ພວກມັນບັນລຸອາຍຸອັນເປັນນິດນີ້ເພາະວ່າກົນໄກການເກັບຮັກສາຂອງພວກເຂົາແມ່ນອີງໃສ່ການສ້າງສອງຊັ້ນທາງດ້ານຮ່າງກາຍຢ່າງດຽວ. ບໍ່ມີພັນທະບັດເຄມີແຕກຫັກຫຼືປະກອບໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ.

ເມຕຣິກການປະເມີນຜົນ	Supercapacitor Activated Carbon	ຄາບອນເປີດໃຊ້ງານແບບດັ້ງເດີມ
ກົນໄກປະຖົມ	ການເກັບຮັກສາໄຟຟ້າແບບປີ້ນກັບກັນ	ການດູດຊຶມສານຜິດທາງກາຍ
ສະຖາປັດຕະຍະກຳ Pore	ລຳດັບ (ໄມໂຄຣ + ເມໂຊ)	ແຈກຢາຍແບບສຸ່ມ
ເນື້ອໃນຂີ້ເທົ່າ	ຢ່າງເຂັ້ມງວດ < 1%	ເລື້ອຍໆ 5% ຫາ 15%
ຊີວິດຮອບວຽນທີ່ຄາດໄວ້	1,000,000+ ຮອບວຽນ	ລົ້ມເຫລວຢ່າງໄວວາໃນ electrolytes
ຄວາມອາດສາມາດສະເພາະ	100 - 300 F/g	ອ່ອນໄຫວ / ບໍ່ຫມັ້ນຄົງ

ຄວາມເຂັ້ມງວດຂອງການຜະລິດ ແລະຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດສະດຸ (ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ)

ທີມງານຈັດຊື້ປະເຊີນກັບຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຢ່າງຮ້າຍແຮງຖ້າພວກເຂົາບໍ່ສົນໃຈຄວາມເຂັ້ມງວດໃນການຜະລິດຂັ້ນຕົ້ນ. ຊ່ອງຫວ່າງການປະຕິບັດລະຫວ່າງການຄ້າແລະຄາບອນທີ່ນິຍົມເລີ່ມຕົ້ນທັງຫມົດໃນລະດັບອາຫານ. ທ່ານບໍ່ສາມາດອອກແບບວັດຖຸດິບທີ່ບໍ່ດີໄດ້.

ກາກບອນມາດຕະຖານໃຊ້ໄມ້ຫຼາຍລາຄາຖືກ, ຖ່ານຫີນ, ຫຼື peat. ຄາຣະວາທີ່ຂຸດຄົ້ນບໍ່ແຮ່ຢ່າງໜັກໜ່ວງເຫຼົ່ານີ້ມີສານຜິດທໍາມະຊາດສູງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຕ້ອງການຄາຣະວາທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ. ຜູ້ຜະລິດ Elite ອີງໃສ່ເປືອກຫມາກພ້າວຊັ້ນນໍາຢ່າງເຂັ້ມງວດ, pitch ສັງເຄາະພິເສດ, ຫຼືຢາງ phenolic ຊັ້ນສູງ. ເປືອກຫມາກພ້າວໂດຍສະເພາະສະຫນອງຄວາມຫນາແຫນ້ນທໍາມະຊາດທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການສ້າງຕັ້ງ micropore.

ຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງການເປີດໃຊ້ງານສະແດງເຖິງອຸປະສັກການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດອັນໃຫຍ່ອີກອັນໜຶ່ງ. ການສ້າງການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດ pore ທີ່ເຫມາະສົມຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ສຸດ. ທ່ານບໍ່ສາມາດເຜົາຄາບອນໄດ້.

• ເສັ້ນໂຄ້ງກະຕຸ້ນຢ່າງເຂັ້ມງວດ: ຜູ້ຜະລິດໃຊ້ເສັ້ນໂຄ້ງການກະຕຸ້ນອາຍ ຫຼືຄາບອນໄດອອກໄຊທີ່ຄວບຄຸມຢ່າງແໜ້ນໜາ. ທາງຍ່າງອຸນຫະພູມຕ້ອງຖືກຕ້ອງຕາມລະດັບ.

• ວິທີການຂັ້ນສູງ: ບາງຜູ້ສະໜອງໃຊ້ວິທີການແບບພິເສດທີ່ບໍ່ມີ KOH. ນີ້ປ້ອງກັນການຕົກຄ້າງຂອງໂລຫະ corrosive ຈາກ lingering ໃນຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ.

• ການເກັບຮັກສາໂຄງກະດູກ: ຂະບວນການຄວາມຮ້ອນຕ້ອງແກະສະຫຼັກ mesopores ທີ່ຊັດເຈນໂດຍບໍ່ມີການທໍາລາຍໂຄງກະດູກຄາບອນທີ່ຕິດພັນ. ການເປີດໃຊ້ງານຫຼາຍເກີນໄປເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸພັງລົງ.

ສຸດທ້າຍ, ຜູ້ຊື້ຕ້ອງແກ້ໄຂຄວາມສ່ຽງທີ່ເຊື່ອງໄວ້ຂອງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ batch. ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຊີວະມວນທໍາມະຊາດຍັງຄົງເປັນໄພຂົ່ມຂູ່ທີ່ແທ້ຈິງຕໍ່ການຜະລິດ. ວັດຖຸດິບທີ່ບໍ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ນໍາໄປສູ່ການປະຕິບັດຂອງເຊນທີ່ມີຄວາມຜັນຜວນໂດຍກົງໃນສາຍການປະກອບ. ຜູ້ສະໜອງລະດັບສູງສຸດນຳໃຊ້ອຸປະກອນສະເພາະເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫາທີ່ແນ່ນອນນີ້. ພວກເຂົາໃຊ້ເຕົາເຜົາແບບ rotary ຂັ້ນສູງເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມເປັນເອກະພາບສູງ. ພວກມັນໃຊ້ການບີບອັດອາກາດແບບສຸມເພື່ອຮັບປະກັນຂະໜາດອະນຸພາກທີ່ສອດຄ່ອງກັນຢ່າງສົມບູນ. ພວກເຂົາຍັງປະຕິບັດອະນຸສັນຍາການລ້າງອາຊິດຫຼາຍຂັ້ນຕອນທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງ. ຂັ້ນຕອນທີ່ເຄັ່ງຄັດເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ lot-to-lot ຢ່າງເຂັ້ມງວດແລະຮັກສາເນື້ອໃນຂີ້ເທົ່າຢ່າງປອດໄພຕ່ໍາກວ່າ 1%.

TCO ແລະຄວາມເປັນຈິງວັດສະດຸທາງເລືອກ (ຂອບ ROI)

ວິສະວະກອນອອກແບບມັກຈະອ່ານຫົວຂໍ້ທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນກ່ຽວກັບວັດສະດຸ nanomaterials ທີ່ແຕກຫັກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງການຄ້າບອກເລື່ອງທີ່ຮຸນແຮງກວ່າ. ພວກ​ເຮົາ​ຕ້ອງ​ປະ​ເມີນ​ຢ່າງ​ເຂັ້ມ​ງວດ​ອຸ​ປະ​ກອນ electrode ທັງ​ຫມົດ​ໂດຍ​ຜ່ານ​ໂຄງ​ການ​ຄ່າ​ໃຊ້​ຈ່າຍ​ທັງ​ຫມົດ​ຂອງ​ຄວາມ​ເປັນ​ເຈົ້າ​ຂອງ (TCO). ການອັດສະຈັນໃນຫ້ອງທົດລອງບໍ່ຄ່ອຍຢູ່ລອດຄວາມເປັນຈິງທີ່ຍາກລໍາບາກຂອງການຈັດຊື້ໂຮງງານ.

ປະຈຸ​ບັນ, ພື້ນຖານ​ການ​ຄ້າ​ສຳລັບ​ກາກ​ບອນ​ລະດັບ​ສູງ​ຍັງ​ມີ​ຄວາມ​ດຶງ​ດູດ​ໃຈ​ສູງ. ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ Supercapacitor-grade ມີລາຄາປະມານ $10 ຫາ $30 ຕໍ່ກິໂລກຣາມ. ຮູບແບບການກໍານົດລາຄາທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ສູງນີ້ເຮັດໃຫ້ການຜະລິດຈໍານວນຫລາຍເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ລົດຍົນແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ບໍລິໂພກ.

ພວກເຮົາມັກຈະພົບກັບຄວາມຜິດພາດທາງວັດສະດຸທາງເລືອກໃນພະແນກ R&D ທີ່ທັນສະໄຫມ. Graphene, carbon nanotubes (CNTs), ແລະ MXene ຄອບງໍາວັນນະຄະດີທາງວິຊາການ. ແນ່ນອນວ່າພວກເຂົາເວົ້າໂອ້ອວດການນໍາທາງຫ້ອງທົດລອງທີ່ດີກວ່າ. ພື້ນທີ່ດ້ານທິດສະດີຂອງພວກເຂົາເກີນ 2000 m²/g. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກມັນລົ້ມເຫລວໃນການທົດສອບຄວາມເປັນໄປໄດ້ທາງການຄ້າ. ຄ່າ​ໃຊ້​ຈ່າຍ​ໃນ​ການ​ຜະ​ລິດ​ທີ່​ຫ້າມ​ບໍ່​ໃຫ້​ມີ​ແຕ່ 100 ໂດ​ລາ​ຫາ​ເກີນ 1,000 ໂດ​ລາ​ຕໍ່​ກິ​ໂລ. ເຂົາເຈົ້າຍັງປະສົບກັບບັນຫາຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂຢ່າງຮ້າຍແຮງ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ແຜ່ນ graphene pristine reack ທີ່ມີຊື່ສຽງໃນລະຫວ່າງການເຄືອບ electrode ການຄ້າ. ປະກົດການຢັ່ງຢາຍຄືນນີ້ທຳລາຍພື້ນທີ່ທີ່ເຂົ້າເຖິງໄດ້ຢ່າງທັນທີທີ່ເຈົ້າຫາກໍຈ່າຍເງິນຄ່ານິຍົມອັນໃຫຍ່ຫຼວງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ມາ.

ປະເພດວັດສະດຸ	ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໂດຍປະມານ ($/kg)	ຄວາມສາມາດໃນການຂະຫຍາຍການຄ້າ	ການຍັບຍັ້ງຂັ້ນຕົ້ນ
Supercapacitor Activated Carbon	$10 - $30	ດີເລີດ (ການສະໜອງທົ່ວໂລກ)	ຂີດຈຳກັດຄວາມໜາແໜ້ນດ້ານພະລັງງານ
ຫຼຸດ Graphene Oxide (rGO)	$100 - $300+	ບໍ່ດີເຖິງປານກາງ	ການວາງຊັ້ນໃນ electrodes
MXene	$500 - $1,000+	ຫ້ອງທົດລອງເທົ່ານັ້ນ	ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍ, ຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຜຸພັງ
ທໍ່ນາໂນຄາບອນ (CNTs)	$150 - $500	ປານກາງ (ເປັນສານເຕີມແຕ່ງ)	ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກກະຈາຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ

ໃນທີ່ສຸດ, ຜູ້ຂັບຂີ່ TCO ຕົ້ນຕໍຂອງທ່ານກໍານົດຜົນສໍາເລັດຂອງໂຄງການ. ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານດ້ວຍເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນ, ສະໜອງການວັດແທກ 'ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ Farad' ທີ່ດີທີ່ສຸດ. ມັນຍັງໃຫ້ອັດຕາສ່ວນ 'ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ວັດໂມງ' ທີ່ດີທີ່ສຸດໃນຕະຫຼາດ. ມັນມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໂດຍສະເລ່ຍ 5 ຫາ 8 Wh / kg ດ້ວຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍອຸດສາຫະກໍາທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ງ່າຍ. ຄວາມເປັນຈິງທາງດ້ານເສດຖະກິດທີ່ເດັ່ນຊັດນີ້ຮັບປະກັນຕໍາແຫນ່ງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງຕົນເປັນພື້ນຖານທີ່ບໍ່ມີການຂັດແຍ້ງສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານທາງການຄ້າ.

Supplier Shortlisting Logic: ວິທີການກວດສອບ Supercapacitor Carbon

ຂະບວນການຈັດຊື້ອຸປະກອນການເກັບຮັກສາພະລັງງານຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີເຫດຜົນການກວດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ຢ່າຍອມຮັບຂໍ້ມູນພື້ນຖານຂອງພື້ນທີ່ BET ເປັນຫຼັກຖານທີ່ມີຄຸນນະພາບພຽງພໍ. ພື້ນທີ່ສູງຫມາຍຄວາມວ່າບໍ່ມີຫຍັງຖ້າຮູຂຸມຂົນເຂົ້າບໍ່ໄດ້. ທ່ານຕ້ອງປະເມີນຄວາມສາມາດຂອງ electrochemical ຕົວຈິງຢ່າງເປັນທາງການ.

ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ຕ້ອງການເອກະສານຫ້ອງທົດລອງທີ່ຖືກຕ້ອງ. ລາຍຊື່ສະເພາະຜູ້ສະໜອງທີ່ເຕັມໃຈໃຫ້ຂໍ້ມູນການທົດສອບເຄມີໄຟຟ້າທີ່ສົມບູນແບບ. ຂໍໃຫ້ທົບທວນຄືນຕາຕະລາງ Cyclic Voltammetry (CV) ຂອງພວກເຂົາ. ທ່ານຕ້ອງການເບິ່ງເສັ້ນໂຄ້ງສີ່ຫລ່ຽມທີ່ສົມບູນແບບໃນທົ່ວອັດຕາການສະແກນຕ່າງໆ. ຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດນີ້ພິສູດຄວາມຈຸສອງຊັ້ນທີ່ເໝາະສົມ. ຖ້າທ່ານເຫັນຈຸດສູງສຸດ redox (humps) ໃນເສັ້ນໂຄ້ງ, ປະຕິເສດວັດສະດຸ. ຈຸດສູງສຸດເຫຼົ່ານີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມບໍ່ສະອາດຂອງໂລຫະທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ຕໍ່ໄປ, ວິເຄາະກຣາຟ Constant Current Charge-Discharge (CCD) ຂອງພວກເຂົາ. ກວດເບິ່ງ IR-drop ເບື້ອງຕົ້ນຢ່າງລະມັດລະວັງໃນເວລາທີ່ແນ່ນອນໃນປະຈຸບັນປີ້ນກັບກັນ. ການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນໄຟຟ້າຫນ້ອຍທີ່ສຸດກວດສອບ ESR ຕ່ໍາແລະຄວາມສາມາດພະລັງງານທີ່ດີກວ່າ.

ອັນທີສອງ, ທ່ານຕ້ອງໄດ້ປະເມີນຄວາມສາມາດດ້ານການຊັກພາຍໃນ ແລະ milling ຂອງເຂົາເຈົ້າທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ຫຼື virtually. ການຈັດຊື້ຄວນກວດສອບການປະຕິບັດຫຼັງການປຸງແຕ່ງຂອງຜູ້ສະໜອງຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ຄວາມສາມາດພາຍໃນສູງໃນການລ້າງອາຊິດແມ່ນບໍ່ສາມາດຕໍ່ລອງໄດ້. ມັນເປັນວິທີດຽວທີ່ຈະກໍາຈັດ ions ໂລຫະທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເຄື່ອງຈັກ jet-milling ທີ່ຊັດເຈນຮັບປະກັນການແຈກຢາຍຂະຫນາດອະນຸພາກທີ່ເປັນເອກະພາບຢ່າງບໍ່ຫນ້າເຊື່ອ. ຄວາມສາມາດທັງສອງຢ່າງເຂັ້ມງວດເພື່ອບັນລຸການເຄືອບ electrode ລຽບ, ບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ.

ສຸດທ້າຍ, ປະຕິບັດອະນຸສັນຍາການທົດສອບພາຍໃນຢ່າງເຂັ້ມງວດກ່ອນທີ່ຈະເຊັນສັນຍາທີ່ສໍາຄັນ.

1. ເລີ່ມຕົ້ນການທົດສອບການທົດລອງ: ເລີ່ມຕົ້ນທັງຫມົດດ້ວຍການທົດສອບຊຸດຂະຫນາດນ້ອຍໃນຈຸລັງຫຼຽນ. ຢ່າຟ້າວກັບຮູບແບບກະບອກ.

2. Match Electrolyte Systems: ທົດສອບວັດສະດຸສະເພາະໃນເປົ້າໝາຍຂອງ electrolyte ອິນຊີ ຫຼື aqueous. ປະສິດທິພາບຂອງວັດສະດຸປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍລະຫວ່າງຕົວລະລາຍ.

3. ກວດສອບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຊຸດ: ຕ້ອງການຕົວຢ່າງຕາບອດຈາກຢ່າງຫນ້ອຍສາມ lots ການຜະລິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ກວດສອບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງເຄມີເຄມີທົ່ວທັງສາມຢ່າງ ກ່ອນທີ່ຈະສົ່ງຕໍ່ໂຕນ.

ສະຫຼຸບ

ພວກເຮົາຕ້ອງຢ້ຳຄືນຄວາມຈິງພື້ນຖານອັນໜຶ່ງ. ຄາບອນ Supercapacitor ແມ່ນວັດສະດຸເຄມີໄຟຟ້າທີ່ຫລອມໂລຫະສູງ, ມີຈຸດປະສົງ. ມັນບໍ່ແມ່ນສິນຄ້າການກັ່ນຕອງຫຼາຍແທ້ໆ. ການຮັບຮູ້ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ຊ່ວຍປະຢັດຫຼາຍພັນຊົ່ວໂມງໃນຄວາມພະຍາຍາມ R&D ທີ່ລົ້ມເຫລວ.

ການພະຍາຍາມຫຼຸດຕົ້ນທຶນຢ່າງຮຸກຮານໂດຍການສະໜອງຄາບອນການຄ້າຊັ້ນຕ່ຳຈະເກີດຜົນເສຍຫາຍທັງໝົດ. ທາງລັດນີ້ຮັບປະກັນຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນສູງ, ຄວາມຮ້ອນຂອງເຊນຫຼາຍເກີນໄປ, ແລະຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຜະລິດຕະພັນທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ໃນພາກສະຫນາມ. ລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂອງທ່ານຈະປະຕິບັດເຊັ່ນດຽວກັນກັບອົງປະກອບທີ່ອ່ອນແອທີ່ສຸດຂອງມັນ.

ທີມງານວິສະວະກໍາແລະການຈັດຊື້ຂອງທ່ານຄວນກວດສອບລະບົບຕ່ອງໂສ້ການສະຫນອງໃນປະຈຸບັນຂອງທ່ານ. ກວດສອບລະດັບຄວາມບໍລິສຸດໃນປະຈຸບັນຂອງທ່ານແລະອັດຕາສ່ວນ mesopore. ຕິດຕໍ່ຜູ້ຜະລິດທີ່ມີຊື່ສຽງເພື່ອຮ້ອງຂໍເອກະສານຂໍ້ມູນດ້ານວິຊາການລະອຽດ (TDS) ແລະການວັດແທກການແຈກຢາຍຂະຫນາດ pore ທີ່ແນ່ນອນ. ຮັບປະກັນຕົວຢ່າງນັກບິນສະເໝີເພື່ອກວດສອບການປະຕິບັດຕົວຈິງໃນການຕັ້ງຄ່າ EDLC ສະເພາະຂອງເຈົ້າກ່ອນທີ່ຈະຂະຫຍາຍ.

FAQ

ຖາມ: ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ແບບດັ້ງເດີມໃນຕົ້ນແບບ EDLC ໄດ້ບໍ?

A: ບໍ່. ຄາບອນແບບດັ້ງເດີມແມ່ນອີງໃສ່ກົນໄກການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະຂາດໂຄງສ້າງ mesopore ທີ່ສົມດຸນ. ນີ້ສ້າງຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນຂະຫນາດໃຫຍ່. ການເຂົ້າຫາ ion ທີ່ບໍ່ດີຈະເຮັດໃຫ້ຂໍ້ມູນຄວາມຈຸທີ່ບໍ່ສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ຢ່າງສົມບູນ. ມັນຈະ skew ຜົນໄດ້ຮັບຕົ້ນແບບຂອງທ່ານແລະຮັບປະກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງເຊນໃນຕອນຕົ້ນ.

Q: ພື້ນທີ່ສະເພາະທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ supercapacitor activated carbon ແມ່ນຫຍັງ?

A: ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນສະເພາະທີ່ດີທີ່ສຸດແມ່ນຢູ່ລະຫວ່າງ 1,000 ຫາຫຼາຍກວ່າ 2,000 m²/g. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພື້ນທີ່ທັງຫມົດພຽງແຕ່ບໍ່ໄດ້ກໍານົດການປະຕິບັດ. ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດຂອງຮູຂຸມຂົນແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ທ່ານຕ້ອງການອັດຕາສ່ວນ micropore-to-mesopore ທີ່ແນ່ນອນເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງການເກັບຮັກສາພະລັງງານສູງດ້ວຍການຈັດສົ່ງ ion ຢ່າງໄວວາ.

ຖາມ: ເປັນຫຍັງປະລິມານຂີ້ເທົ່າຕ່ໍາຈຶ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ?

A: ຂີ້ເທົ່າແລະສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງໂລຫະເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ. ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີແຮງດັນສູງ, ພວກມັນເຮັດໃຫ້ເກີດປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີທີ່ບໍ່ໄດ້ຕັ້ງໃຈ. ປະຕິກິລິຍາ Faraday ທີ່ບໍ່ປ່ຽນແປງໄດ້ເຫຼົ່ານີ້ນໍາໄປສູ່ການໃຄ່ບວມຂອງ capacitor ໂດຍກົງ, ກະແສຮົ່ວໄຫຼສູງ, ການຜະລິດຄວາມຮ້ອນເກີນ, ແລະການໄຫຼອອກດ້ວຍຕົນເອງຢ່າງໄວວາ. ໃນທີ່ສຸດພວກມັນທໍາລາຍຈຸລັງຈາກພາຍໃນສູ່ພາຍນອກ.

ຖາມ: ກາກບອນທີ່ມາຈາກຊີວະມວນມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ສໍາລັບ supercapacitor ບໍ?

A: ແມ່ນແລ້ວ, ວັດສະດຸທີ່ມາຈາກຊີວະມວນ—ໂດຍສະເພາະແມ່ນເປືອກໝາກພ້າວຊັ້ນນຳ—ແມ່ນມີຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືສູງ. ພວກມັນຜະລິດໂຄງສ້າງ micropore ທີ່ດີເລີດຕາມທໍາມະຊາດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືນີ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບຜູ້ຜະລິດທັງຫມົດ. ເຂົາເຈົ້າຕ້ອງນຳໃຊ້ໂປຣໂຕຄອນ QA/QC ທີ່ເຂັ້ມງວດ ແລະ ຂະບວນການລ້າງອາຊິດຂັ້ນສູງຢ່າງເຂັ້ມງວດ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການປ່ຽນແປງທາງທຳມະຊາດທີ່ພົບໃນຊີວະມວນດິບ.