Views: 0 Author: Site Editor ເວລາເຜີຍແຜ່: 2026-01-19 ຕົ້ນກໍາເນີດ: ເວັບໄຊ
Supercapacitors ສາກໄວກວ່າຫມໍ້ໄຟແຕ່ການເກັບຮັກສາພະລັງງານພຽງພໍແມ່ນຍາກ. ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ ແກ້ໄຂບັນຫານີ້ດ້ວຍພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງມັນ. ໃນບົດຂຽນນີ້, ທ່ານຈະໄດ້ຮຽນຮູ້ວ່າເປັນຫຍັງກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບ supercapacitors ແລະວິທີການທີ່ມັນຊຸກຍູ້ການເຕີບໂຕຂອງຕະຫຼາດແລະການປະຕິບັດ.
ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານມີບົດບາດພື້ນຖານໃນ supercapacitor, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບແລະ electrochemical ເປັນເອກະລັກຂອງມັນ. ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ electrodes ໃນອຸປະກອນເກັບຮັກສາພະລັງງານ.
ຫນຶ່ງໃນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດຂອງກາກບອນ activated ແມ່ນພື້ນທີ່ສູງທີ່ສຸດຂອງມັນ, ມັກຈະເກີນ 1500 m² / g. ພື້ນທີ່ກວ້າງໃຫຍ່ນີ້ສະຫນອງສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວທີ່ອຸດົມສົມບູນສໍາລັບການສະສົມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ໃນ supercapacitors, ການເກັບຮັກສາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເກີດຂື້ນໃນການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງ electrode ແລະ electrolyte. ພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ electrodes carbon activated ອະນຸຍາດໃຫ້ ions ເພີ່ມເຕີມເພື່ອ adsorb, ເພີ່ມຄວາມຈຸຂອງອຸປະກອນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານສະແດງໂຄງສ້າງ porous ຕາມລໍາດັບ, ລວມທັງ micropores (<2 nm), mesopores (2–50 nm), ແລະ macropores (>50 nm). Micropores ສະເຫນີສະຖານທີ່ສໍາລັບການດູດຊຶມ ion, ເສີມຂະຫຍາຍ capacitance. Mesopores ແລະ macropores ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຊ່ອງທາງການຂົນສົ່ງ ion, ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການເຄື່ອນໄຫວ ion ໄວໃນລະຫວ່າງວົງຈອນການສາກໄຟແລະການປ່ອຍ. ຂະໜາດຂອງຮູຂຸມຂົນທີ່ແຈກຢາຍໄດ້ດີນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະພະລັງງານໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບການເຂົ້າຫາ ແລະການຂົນສົ່ງຂອງໄອອອນ.
ການເກັບຮັກສາການສາກໄຟໃນ electrodes carbon activated ຕົ້ນຕໍແມ່ນອີງໃສ່ການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ໄອອອນຈາກ electrolyte ປະກອບເປັນສອງຊັ້ນ electrochemical ເທິງຫນ້າ electrode ໂດຍບໍ່ມີການປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີ. ຂະບວນການທີ່ບໍ່ເປັນ faradaic ນີ້ນໍາໄປສູ່ການສາກໄຟຢ່າງໄວວາແລະການໄຫຼ, ປະກອບສ່ວນກັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງຂອງ supercapacitor ແລະຊີວິດວົງຈອນຍາວ.
ຊັ້ນໄຟຟ້າສອງຊັ້ນປະກອບຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບຂອງ electrode ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລະ electrolyte. ion ໃນທາງບວກແລະທາງລົບຈັດວາງຢູ່ດ້ານກົງກັນຂ້າມຂອງການໂຕ້ຕອບນີ້, ແຍກອອກພຽງແຕ່ສອງສາມອັນ. capacitance (C) ແມ່ນອັດຕາສ່ວນໂດຍກົງກັບພື້ນທີ່ຫນ້າດິນ (A) ແລະອັດຕາສ່ວນ inversely ກັບໄລຍະຫ່າງ (d) ລະຫວ່າງຊັ້ນເຫຼົ່ານີ້, ຕາມການອະທິບາຍໂດຍສູດ: C = k × A / dwhere k ແມ່ນຄົງທີ່ dielectric ຂອງຂະຫນາດກາງ. ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລະໂຄງສ້າງ porous ເພີ່ມ A, ເພີ່ມຄວາມຈຸ.
ໂຄງປະກອບການ pore ມີອິດທິພົນໂດຍກົງທັງ capacitance ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. Micropores ເພີ່ມຄວາມຈຸໂດຍການສະຫນອງສະຖານທີ່ດູດຊຶມຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ mesopores ແລະ macropores ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການແຜ່ກະຈາຍຂອງ ion ໄວຂຶ້ນ, ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດ pore ທີ່ສົມດູນໃນ electrodes ກາກບອນ activated ຮັບປະກັນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງໂດຍບໍ່ມີການເສຍສະລະຄວາມສາມາດໃນການສາກໄຟຢ່າງໄວວາ.
ເມື່ອປຽບທຽບກັບວັດສະດຸຄາບອນອື່ນໆເຊັ່ນ graphene ແລະ nanotubes ກາກບອນ, ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານໄດ້ສະຫນອງການແກ້ໄຂທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ມີຄວາມສົມດຸນທີ່ດີຂອງພື້ນທີ່, ຄວາມທົນທານແລະຄວາມທົນທານ. ໃນຂະນະທີ່ graphene ແລະ nanotubes ອາດຈະສະຫນອງ capacitance ຫຼື conductivity ສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງຂຶ້ນແລະ fabrication ສະລັບສັບຊ້ອນຂອງເຂົາເຈົ້າຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຂະຫນາດໃຫຍ່. ກາກບອນເປີດໃຊ້ງານຍັງຄົງເປັນທາງເລືອກທີ່ປະຕິບັດໄດ້ຫຼາຍທີ່ສຸດສໍາລັບ supercapacitors ການຄ້າເນື່ອງຈາກມີແລະປະສິດທິພາບຂອງມັນ.
| ວັດສະດຸ | ພື້ນທີ່ (m²/g) | ການນໍາໄຟຟ້າ | ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ | ວົງຈອນຊີວິດ |
| ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ | 1000–3000 | ປານກາງ | ຕໍ່າ | ສູງຫຼາຍ |
| Graphene | 2000–2600 | ສູງ | ສູງ | ສູງ |
| Nanotubes ຄາບອນ | 1500–2000 | ສູງຫຼາຍ | ສູງຫຼາຍ | ສູງ |
electrodes ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງວົງຈອນທີ່ດີເລີດ. ເນື່ອງຈາກວ່າການເກັບຮັກສາຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນອີງໃສ່ການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍໂດຍບໍ່ມີການປະຕິກິລິຍາ redox, ວັດສະດຸໄດ້ຮັບການທໍາລາຍໂຄງສ້າງຫນ້ອຍທີ່ສຸດໃນໄລຍະພັນໆຮອບ. ຄວາມທົນທານນີ້ຮັບປະກັນຊີວິດການເຮັດວຽກທີ່ຍາວນານ, ເຮັດໃຫ້ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານເປັນທາງເລືອກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ສໍາລັບ electrodes supercapacitor.
ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນທີ່ໂດດເດັ່ນສໍາລັບ electrodes supercapacitor. ຄຸນລັກສະນະເຫຼົ່ານີ້ມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ປະສິດທິພາບ, ຄວາມທົນທານ, ແລະປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ supercapacitor ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ.
ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານມີພື້ນທີ່ສູງພິເສດ, ມັກຈະມີລະດັບຈາກ 1000 ຫາ 3000 m²/g. ພື້ນທີ່ກວ້າງໃຫຍ່ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກໂຄງສ້າງ porous ທີ່ສັບສົນຂອງມັນ, ເຊິ່ງປະກອບມີ micropores, mesopores, ແລະ macropores. Micropores (<2 nm) ສະຫນອງສະຖານທີ່ອຸດົມສົມບູນສໍາລັບການດູດຊຶມ ion, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການ capacitance ສູງ. Mesopores (2–50 nm) ແລະ macropores (> 50 nm) ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຊ່ອງທາງທີ່ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຂົນສົ່ງ ion ຢ່າງໄວວາໃນລະຫວ່າງວົງຈອນການສາກໄຟແລະການໄຫຼ. ໂຄງສ້າງ porous ແບບລຳດັບນີ້ປັບປຸງທັງຄວາມຈຸຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານໂດຍການດຸ່ນດ່ຽງການເກັບຮັກສາ ion ແລະການເຄື່ອນທີ່.
ໃນຂະນະທີ່ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ບໍ່ໄດ້ເປັນຕົວນໍາຂອງໂລຫະຫຼື graphene, ການນໍາໄຟຟ້າປານກາງຂອງມັນແມ່ນພຽງພໍສໍາລັບ electrodes supercapacitor. ການ conductivity ຮັບປະກັນການຖ່າຍທອດເອເລັກໂຕຣນິກປະສິດທິພາບໃນທົ່ວ electrode ກາກບອນ activated ສໍາລັບ supercapacitor, ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຂະບວນການເປີດໃຊ້ງານສາມາດປັບແຕ່ງກຸ່ມທີ່ເຮັດວຽກທີ່ມີອິດທິພົນຕໍ່ການນໍາໄຟຟ້າ. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບການນໍາທາງປັບປຸງຄຸນສົມບັດທາງເຄມີໂດຍລວມ, ເຮັດໃຫ້ອັດຕາການໄຫຼໄວແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີເລີດແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບແວດລ້ອມ electrolytic ຕ່າງໆ. ສະຖຽນລະພາບນີ້ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການຮັກສາປະສິດທິພາບໃນໄລຍະພັນຂອງວົງຈອນການສາກໄຟ. ບໍ່ເຫມືອນກັບວັດສະດຸ pseudocapacitive ບາງຊະນິດທີ່ເສື່ອມໂຊມທາງເຄມີ, ກົນໄກການດູດຊຶມທາງກາຍະພາບຂອງຄາບອນທີ່ຖືກກະຕຸ້ນຮັບປະກັນການປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນແລະການໂຈມຕີທາງເຄມີນີ້ຂະຫຍາຍອາຍຸການດໍາເນີນງານແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງ electrodes ກາກບອນ activated ສໍາລັບ supercapacitor.
ຫນຶ່ງໃນຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ສໍາຄັນຂອງກາກບອນ activated ແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາແລະຄວາມສາມາດໃຊ້ໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ໄດ້ມາຈາກວັດຖຸດິບທີ່ອຸດົມສົມບູນເຊັ່ນ: ຊີວະມວນ (ເປືອກຫມາກພ້າວ, ເປືອກເຂົ້າ) ຫຼືຖ່ານຫີນ, ກາກບອນທີ່ກະຕຸ້ນແມ່ນເປັນໄປໄດ້ທາງດ້ານເສດຖະກິດສໍາລັບການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່. ປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍນີ້ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸກາກບອນ activated ເປັນທາງເລືອກທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບ supercapacitor ການຄ້າ, ສະເຫນີຄວາມສົມດູນການປະຕິບັດລະຫວ່າງການປະຕິບັດແລະລາຄາ.
ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດ pore ໃນກາກບອນ activated ສາມາດປັບໄດ້ໃນລະຫວ່າງການຜະລິດເພື່ອໃຫ້ເຫມາະສົມກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ supercapacitor ສະເພາະ. ໂດຍການຄວບຄຸມເງື່ອນໄຂການເປີດໃຊ້ງານແລະວັດສະດຸຄາຣະວາ, ຜູ້ຜະລິດສາມາດປັບຂະຫນາດ pore ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການເຂົ້າເຖິງແລະການເກັບຮັກສາ ion. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການເພີ່ມເນື້ອໃນ mesopore ສາມາດເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການການສາກໄຟຢ່າງໄວວາ, ໃນຂະນະທີ່ການຂະຫຍາຍ micropores ສູງສຸດສາມາດປັບປຸງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ການປັບຕົວໄດ້ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບ electrodes ກາກບອນທີ່ກໍາຫນົດເອງ activated ສໍາລັບ supercapacitor ເຫມາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແມ່ນກະດູກສັນຫຼັງຂອງ electrodes supercapacitor ເນື່ອງຈາກພື້ນທີ່ພິເສດຂອງມັນແລະໂຄງສ້າງ porous. ວິທີການທີ່ພວກເຮົາເຮັດແລະແຫຼ່ງກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານມີອິດທິພົນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງ supercapacitor ທີ່ໃຊ້ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ.
ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນຜະລິດຜ່ານສອງວິທີຕົ້ນຕໍ: ການກະຕຸ້ນທາງກາຍະພາບແລະການກະຕຸ້ນທາງເຄມີ. ການກະຕຸ້ນທາງກາຍະພາບກ່ຽວຂ້ອງກັບການເຮັດໃຫ້ວັດຖຸດິບເປັນຄາບອນຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ (600–900°C) ໃນບັນຍາກາດ inert, ຕິດຕາມມາດ້ວຍການກະຕຸ້ນດ້ວຍອາຍແກັສອອກຊິໄດເຊັ່ນໄອນ້ໍາຫຼືຄາບອນໄດອອກໄຊ. ການກະຕຸ້ນທາງເຄມີໃຊ້ສານເຄມີເຊັ່ນອາຊິດ phosphoric ຫຼື potassium hydroxide ເພື່ອສ້າງ porosity ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ທັງສອງວິທີການມີຈຸດປະສົງເພື່ອພັດທະນາໂຄງສ້າງ porous carbon activated ທີ່ສະຫນອງພື້ນທີ່ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະການກະຈາຍຂະຫນາດ pore ທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການເກັບຮັກສາພະລັງງານ. ການກະຕຸ້ນທາງເຄມີມັກຈະເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນທີ່ສູງຂຶ້ນແລະການເຊື່ອມຕໍ່ pore ທີ່ດີກວ່າ, ເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບການຂົນສົ່ງ ion ແລະ capacitance.
ຄວາມຍືນຍົງແມ່ນຈຸດສຸມຕົ້ນຕໍໃນການຜະລິດກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ. ກາກບອນທີ່ມາຈາກຊີວະມວນ, ທີ່ມາຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອທາງກະສິກໍາເຊັ່ນ: ເປືອກໝາກພ້າວ, ເປືອກເຂົ້າ, ແລະເປືອກໝາກກ້ຽງ, ສະເໜີທາງເລືອກທີ່ທົດແທນຄືນໄດ້ ແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມໃຫ້ກັບຄາບອນທີ່ມາຈາກນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟ. ຄາບອນທີ່ກະຕຸ້ນຊີວະມວນນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງເສດເຫຼືອເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເຮັດໃຫ້ສະພາບແວດລ້ອມຂອງການຜະລິດ supercapacitor ຕໍ່າລົງ. ການໃຊ້ທາດຄາໂບໄຮເດດຊີວະມວນສາມາດຜະລິດຄາບອນທີ່ຖືກກະຕຸ້ນດ້ວຍ porosity ປັບແຕ່ງ ແລະພື້ນທີ່ສູງ, ສະຫນັບສະຫນູນຄຸນສົມບັດ electrochemical ທີ່ດີເລີດ. ວິທີການນີ້ສອດຄ່ອງດີກັບການລິເລີ່ມພະລັງງານສີຂຽວແລະຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບວັດສະດຸຕົວເກັບປະຈຸ carbon activated ແບບຍືນຍົງ.
ແຫຼ່ງວັດຖຸດິບມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄຸນນະພາບຄາບອນທີ່ກະຕຸ້ນສຸດທ້າຍ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ຄາບອນທີ່ໃຊ້ໃນກະທຽມຫມາກພ້າວມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະມີປະລິມານ micropore ສູງກວ່າ, ເຊິ່ງຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຈຸຂອງຄາບອນທີ່ກະຕຸ້ນໂດຍການໃຫ້ສະຖານທີ່ດູດຊຶມ ion ຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ກາກບອນທີ່ໃຊ້ຖ່ານຫີນ activated ອາດຈະສະຫນອງການນໍາໄຟຟ້າທີ່ດີກວ່າແຕ່ຄວາມຍືນຍົງຕ່ໍາ. ການເລືອກວັດຖຸດິບທີ່ເຫມາະສົມຊ່ວຍໃຫ້ຜູ້ຜະລິດສາມາດດຸ່ນດ່ຽງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານກາກບອນ activated ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ supercapacitor. ຄວາມສອດຄ່ອງໃນຄຸນນະພາບຂອງວັດຖຸດິບຍັງຮັບປະກັນການປະຕິບັດ electrochemical ແຜ່ພັນແລະຊີວິດວົງຈອນຍາວ.
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໂຄງສ້າງ porous carbon activated ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບ supercapacitor. ເທັກນິກເຊັ່ນ: ການສ້າງແບບ, ເວລາເປີດໃຊ້ງານທີ່ຄວບຄຸມ ແລະ ການປັບອຸນຫະພູມຊ່ວຍປັບການກະຈາຍຂະໜາດຂອງຮູຂຸມຂົນໃຫ້ມີຄວາມສົມດູນກັບ micropores ສໍາລັບ capacitance ແລະ mesopores/macropores ສໍາລັບການຂົນສົ່ງ ion. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປັບປຸງການນໍາໄຟຟ້າສາມາດປະກອບດ້ວຍ doping activated carbon ກັບ heteroatoms (ເຊັ່ນ: ໄນໂຕຣເຈນ) ຫຼືການລວມມັນກັບສານເສີມ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍເພີ່ມການນໍາໄຟຟ້າຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້, ເຮັດໃຫ້ຮອບວຽນການສາກໄຟໄວຂຶ້ນ ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ.
ໃນການຜະລິດ electrodes ກາກບອນ activated ສໍາລັບ supercapacitor, binders ເຊັ່ນ polytetrafluoroethylene (PTFE) ຫຼື polyvinylidene fluoride (PVDF) ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຈັບອະນຸພາກກາກບອນ activated ຮ່ວມກັນແລະຍຶດຕິດກັບຕົວເກັບປະຈຸ. ທາດປະສົມທີ່ຜະສົມຜະສານກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານກັບທໍ່ນາໂນຄາບອນ ຫຼື ກຣາຟີນ ສາມາດປັບປຸງຄວາມແຂງແຮງຂອງກົນຈັກ ແລະ conductivity ໄດ້. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຄວບຄຸມພື້ນທີ່ສູງ ແລະ porosity ຂອງກາກບອນ activated ໃນຂະນະທີ່ເສີມຂະຫຍາຍເສັ້ນທາງໄຟຟ້າ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ electrodes ມີຄຸນສົມບັດ electrochemical ດີກວ່າ ແລະຄວາມທົນທານ.
ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ supercapacitors. ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງມັນສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຕົວຊີ້ວັດທີ່ສໍາຄັນເຊັ່ນ: ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ຄວາມໄວການລະບາຍພະລັງງານ, ແລະຊີວິດຮອບວຽນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການແກ້ໄຂການເກັບຮັກສາພະລັງງານຂັ້ນສູງ.
ພື້ນທີ່ສູງຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ ແລະໂຄງສ້າງ porous ທີ່ມີການພັດທະນາດີເຮັດໃຫ້ supercapacitors ບັນລຸພະລັງງານທີ່ປະທັບໃຈແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. micropores ສະຫນອງສະຖານທີ່ອຸດົມສົມບູນສໍາລັບການດູດຊຶມ ion, ເພີ່ມຄວາມຈຸຂອງກາກບອນ activated ແລະດັ່ງນັ້ນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ຂະນະດຽວກັນ, mesopores ແລະ macropores ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຂົນສົ່ງ ion ໄດ້ໄວ, ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານໂດຍການໃຫ້ຊາດໄວແລະ discharge.
| ຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບ | ຂອບເຂດປົກກະຕິສໍາລັບ Supercapacitor ທີ່ໃຊ້ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ |
| ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ (Wh/kg) | 5 – 20 (ແຕກຕ່າງກັນກັບໂຄງສ້າງ pore ແລະ electrolyte) |
| ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ (kW/kg) | ເຖິງ 10-20 |
ການດຸ່ນດ່ຽງນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ supercapacitors ກາກບອນ activated ສະຫນອງການລະເບີດຂອງພະລັງງານຢ່າງໄວວາໃນຂະນະທີ່ເກັບຮັກສາຈໍານວນທີ່ເຫມາະສົມຂອງພະລັງງານ, ເຫມາະສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການທັງສອງ.
ເນື່ອງຈາກກົນໄກການດູດຊຶມທາງກາຍະພາບແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງຊັ້ນສອງໄຟຟ້າຢູ່ດ້ານ electrode ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້, ຂະບວນການຮັບຜິດຊອບແລະການໄຫຼອອກແມ່ນໄວທີ່ສຸດ. ໂຄງສ້າງ porous ຕາມລໍາດັບຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການຕໍ່ຕ້ານການແຜ່ກະຈາຍຂອງ ion, ເຮັດໃຫ້ supercapacitors ສາມາດສາກໄຟໃນວິນາທີຫຼືນາທີ, ບໍ່ເຫມືອນກັບແບດເຕີລີ່ທີ່ໃຊ້ເວລາດົນກວ່າຫຼາຍ. ການຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວານີ້ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນໃນການນໍາໃຊ້ເຊັ່ນ: ເບກຟື້ນຟູໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າຫຼື stabilizing ຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ບ່ອນທີ່ການສົ່ງພະລັງງານໄວແລະການດູດຊຶມແມ່ນສໍາຄັນ.
electrodes carbon activated ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີເລີດແລະຄວາມທົນທານກົນຈັກ. ເນື່ອງຈາກການເກັບຮັກສາການເກັບຄ່າແມ່ນອີງໃສ່ຂະບວນການທີ່ບໍ່ແມ່ນ faradaic (ການດູດຊຶມ ion ທາງດ້ານຮ່າງກາຍ), ວັດສະດຸ electrode ໄດ້ຮັບການເຊື່ອມໂຊມຂອງໂຄງສ້າງຫຼືທາງເຄມີຫນ້ອຍທີ່ສຸດໃນໄລຍະພັນຫາຫຼາຍຮ້ອຍພັນຂອງວົງຈອນ. ພວກເຂົາສາມາດຮັກສາຄວາມຈຸສູງ (> 90%) ເຖິງແມ່ນວ່າຫຼັງຈາກ 100,000 ຮອບ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
ເຄື່ອງ supercapacitors ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ສໍາລັບການເລັ່ງຢ່າງໄວວາແລະການຟື້ນຕົວພະລັງງານໃນລະຫວ່າງການຫ້າມລໍ້. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງຂອງພວກເຂົາແລະຊີວິດຮອບວຽນຍາວຂອງແບດເຕີລີ່ໂດຍການຈັດການຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານສູງສຸດແລະການຍືດອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟໂດຍລວມ. ໃນລະບົບພະລັງງານທົດແທນ, ເຊັ່ນພະລັງງານແສງຕາເວັນແລະພະລັງງານລົມ, activated carbon based supercapacitors ສະຫນອງການເກັບຮັກສາແລະປ່ອຍພະລັງງານໄວ, ຫຼຸດຜ່ອນການເຫນັງຕີງແລະການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ການຜະລິດທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຂອງເຂົາເຈົ້າຈາກແຫຼ່ງຊີວະມວນຍັງສະຫນັບສະຫນູນເປົ້າຫມາຍພະລັງງານແບບຍືນຍົງ.
ບົດບາດຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານຢູ່ໃນ supercapacitors ຂະຫຍາຍອອກໄປນອກເໜືອໄປກວ່າປະສິດທິພາບ—ມັນຍັງໃຫ້ຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະເສດຖະກິດທີ່ສຳຄັນ. ຜົນປະໂຫຍດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ activated carbon ເປັນທາງເລືອກທີ່ຍືນຍົງ ແລະປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສໍາລັບເຕັກໂນໂລຊີການເກັບຮັກສາພະລັງງານ.
ວັດສະດຸກາກບອນທີ່ໃຊ້ໄດ້ຫຼາຍຊະນິດແມ່ນມາຈາກແຫຼ່ງຊີວະມວນເຊັ່ນ: ເປືອກໝາກພ້າວ, ເປືອກເຂົ້າ, ແລະ ສິ່ງເສດເຫຼືອທາງກະສິກຳ. ຊັບພະຍາກອນທົດແທນເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນການເອື່ອຍອີງຈາກເຊື້ອໄຟຟອດຊິວທໍາແລະສົ່ງເສີມຫຼັກການເສດຖະກິດວົງ. ການນຳໃຊ້ກາກບອນທີ່ໄດ້ມາຈາກຊີວະມວນນັ້ນ ສະໜັບສະໜູນການໃຫ້ຄຸນຄ່າຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອໂດຍການປ່ຽນຜົນກະເສດທາງກະສິກຳເປັນວັດສະດຸຕົວເກັບປະຈຸທີ່ມີຄ່າ. ວິທີການນີ້ຫຼຸດລົງຜົນກະທົບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມແລະຊຸກຍູ້ການປະຕິບັດການຜະລິດແບບຍືນຍົງໃນອຸດສາຫະກໍາວັດສະດຸ capacitor carbon activated.
supercapacitors ທີ່ໃຊ້ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານມີຮອຍຂີດຂ່ວນດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມນ້ອຍກວ່າແບດເຕີຣີແບບດັ້ງເດີມ. ເຂົາເຈົ້າຫຼີກລ້ຽງການເປັນພິດຂອງໂລຫະໜັກ ແລະສານເຄມີທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ພົບເຫັນຢູ່ເລື້ອຍໆໃນ electrodes ຫມໍ້ໄຟ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ກົນໄກການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍໃນ electrodes ກາກບອນ activated ຫມາຍຄວາມວ່າປະຕິກິລິຍາເຄມີຫນ້ອຍລົງແລະການເຊື່ອມໂຊມຂອງວັດສະດຸຫນ້ອຍ, ຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງເສດເຫຼືອແລະການປົນເປື້ອນ. ເທັກໂນໂລຍີການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສະອາດນີ້ສອດຄ່ອງກັບການລິເລີ່ມພະລັງງານສີຂຽວ, ຊ່ວຍໃຫ້ອຸດສາຫະກໍາຫຼຸດລົງການປ່ອຍອາຍຄາບອນແລະຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ.
ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ໄດ້ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວແມ່ນມີລາຄາຖືກ, ໂດຍສະເພາະເມື່ອໄດ້ມາຈາກຊີວະມວນທີ່ອຸດົມສົມບູນ. ປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍນີ້ເຮັດໃຫ້ electrodes ກາກບອນ activated ສໍາລັບ supercapacitor ສາມາດຊື້ໄດ້ສໍາລັບການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍວັດສະດຸທີ່ຕໍ່າລົງ ແປວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຫຼຸດລົງ ແລະການແກ້ໄຂການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ. ບໍລິສັດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກການປະຫຍັດໂດຍບໍ່ມີການປະນີປະນອມປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ກາກບອນ activated ເປັນທາງເລືອກປະຕິບັດສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ supercapacitor ການຄ້າ.
ໂດຍການລວມເອົາຄາບອນທີ່ຖືກກະຕຸ້ນເຂົ້າໄປໃນ supercapacitors, ຜູ້ຜະລິດປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນເປົ້າຫມາຍພະລັງງານທີ່ຍືນຍົງ. ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານຊ່ວຍອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ມີປະສິດທິພາບໃນລະບົບທົດແທນເຊັ່ນຕາຂ່າຍແສງຕາເວັນແລະກັງຫັນລົມ. ການຜະລິດ ແລະ ການນຳກັບມາໃຊ້ໃໝ່ທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມຂອງມັນ ສະໜັບສະໜູນການຫັນປ່ຽນໄປສູ່ພື້ນຖານໂຄງລ່າງພະລັງງານທີ່ສະອາດ. ການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸ nanocarbon activated ໃນ supercapacitor ເປັນຕົວຢ່າງວິທີການທີ່ວັດສະດຸກ້າວຫນ້າສາມາດຂັບເຄື່ອນເຕັກໂນໂລຊີສີຂຽວໄປຂ້າງຫນ້າ.
ໃນຂະນະທີ່ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ເປັນວັດສະດຸທີ່ສໍາຄັນໃນ supercapacitor, ມັນປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍແລະຂໍ້ຈໍາກັດຈໍານວນຫນຶ່ງທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດແລະການຜະລິດໂດຍລວມ.
ຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ supercapacitors ທີ່ດີເລີດໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະວົງຈອນການສາກໄຟໄວ, ແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ໍາກວ່າຫມໍ້ໄຟ. ອັນນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແມ່ນຂຶ້ນກັບວ່າ electrode ສາມາດເກັບໄດ້ຫຼາຍປານໃດ, ເຊິ່ງຖືກຈໍາກັດໂດຍກົນໄກການດູດຊຶມທາງດ້ານຮ່າງກາຍໃນ electrodes ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້. ເຖິງແມ່ນວ່າພື້ນທີ່ຫນ້າກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານຂະຫນາດໃຫຍ່ສະຫນອງສະຖານທີ່ຫຼາຍສໍາລັບການດູດຊຶມ ion, ພະລັງງານທີ່ເກັບໄວ້ທັງຫມົດຍັງຄົງຫນ້ອຍກ່ວາວັດສະດຸຫມໍ້ໄຟທີ່ອີງໃສ່ປະຕິກິລິຍາ faradaic. ການຊື້ຂາຍນີ້ຫມາຍຄວາມວ່າ supercapacitor ແມ່ນເຫມາະສົມກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການການລະເບີດໄວຂອງພະລັງງານແທນທີ່ຈະເປັນການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນໄລຍະຍາວ.
ຄຸນນະພາບຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານສໍາລັບ electrodes supercapacitor ສາມາດແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂຶ້ນຢູ່ກັບແຫຼ່ງວັດຖຸດິບແລະວິທີການຜະລິດ. ຄາຣະວາຂອງຊີວະມວນເຊັ່ນ: ເປືອກໝາກພ້າວ ຫຼືສິ່ງເສດເຫຼືອທາງກະສິກຳມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນໃນອົງປະກອບ ແລະໂຄງສ້າງທາງເຄມີ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ໂຄງສ້າງຂອງຄາບອນທີ່ມີຮູຂຸມຂົນ, ພື້ນທີ່ໜ້າດິນ, ແລະການນຳໄຟຟ້າ. ຂະບວນການກະຕຸ້ນທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງສາມາດນໍາໄປສູ່ການປ່ຽນແປງຂອງການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດ pore ແລະເຄມີຫນ້າດິນ, ຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຈຸຂອງກາກບອນ activated ແລະຄຸນສົມບັດ electrochemical. ຜູ້ຜະລິດຕ້ອງລະມັດລະວັງການຄວບຄຸມແຫຼ່ງຂໍ້ມູນແລະການຜະລິດເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນການບັນຈຸ.
ການຜະລິດກາກບອນ activated ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ມີໂຄງສ້າງ porous ທີ່ດີທີ່ສຸດແລະການນໍາໄຟຟ້າທີ່ພຽງພໍຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນໃນລະຫວ່າງການກະຕຸ້ນແລະຄາບອນ. ວິທີການກະຕຸ້ນທາງກາຍະພາບແລະສານເຄມີສາມາດມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະພະລັງງານຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະໃນເວລາທີ່ກໍານົດເປົ້າຫມາຍການແຈກຢາຍຂະຫນາດ pore ສະເພາະສໍາລັບການຂົນສົ່ງ ion ປັບປຸງ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການຂະຫຍາຍການຜະລິດໃນຂະນະທີ່ການຮັກສາຄວາມເປັນເອກະພາບແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍ. ຄວາມສັບສົນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຈໍາກັດການມີອຸປະກອນ electrode carbon activated premium ສໍາລັບ supercapacitor.
ປະສິດທິພາບຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແມ່ນຂຶ້ນກັບການກະຈາຍຂະໜາດຂອງຮູຂຸມຂົນ. Micropores ໃຫ້ຄວາມອາດສາມາດສູງໂດຍການດູດຊຶມ ions, ແຕ່ຖ້າມີ micropores ຫຼາຍເກີນໄປໂດຍບໍ່ມີ mesopores ຫຼື macropores ພຽງພໍ, ການຂົນສົ່ງ ion ຈະຊ້າລົງ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ. ໃນທາງກັບກັນ, ຮູຂຸມຂົນກວ້າງຫຼາຍເກີນໄປຈະຫຼຸດລົງພື້ນທີ່ ແລະ ຄວາມຈຸ. ການບັນລຸຄວາມສົມດູນທີ່ເຫມາະສົມລະຫວ່າງ micropores ສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະ mesopores / macropores ສໍາລັບຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແມ່ນຕ້ອງການດ້ານວິຊາການ. ຜູ້ຜະລິດຕ້ອງປັບຕົວກໍານົດການເປີດໃຊ້ງານລະອຽດ ແລະການເລືອກຄາຣະວາເພື່ອປັບສົມດຸນນີ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ supercapacitor ເປົ້າຫມາຍ.
ຄໍາແນະນໍາ: ເພື່ອເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້, ສຸມໃສ່ການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນຂອງວັດຖຸດິບແລະຂະບວນການກະຕຸ້ນເພື່ອຮັບປະກັນໂຄງສ້າງ pore ທີ່ສອດຄ່ອງແລະຄວາມສົມດຸນທີ່ດີທີ່ສຸດລະຫວ່າງພະລັງງານແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານໃນ supercapacitor electrodes.
ກາກບອນທີ່ກະຕຸ້ນຍັງສືບຕໍ່ເປັນຫົວໃຈຂອງເທກໂນໂລຍີ supercapacitor. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະນະວັດກໍາກໍາລັງຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງສິ່ງທີ່ activated carbon ສໍາລັບ electrodes supercapacitor ສາມາດບັນລຸໄດ້. ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດເຫຼົ່ານີ້ສັນຍາວ່າຈະເສີມຂະຫຍາຍປະສິດທິພາບ, ຄວາມຍືນຍົງ, ແລະຂອບເຂດການນໍາໃຊ້.
ນັກຄົ້ນຄວ້າກໍາລັງຂຸດຄົ້ນ activated carbon nanomaterials supercapacitor electrodes ທີ່ສົມທົບການ activated carbon ແບບດັ້ງເດີມກັບໂຄງສ້າງຄາບອນ nanoscale. ວັດສະດຸທີ່ກ້າວໜ້າເຫຼົ່ານີ້, ເຊັ່ນ: ກາກບອນ nanofibers ແລະ graphene composites, ສະຫນອງພື້ນທີ່ຫນ້າດິນທີ່ສູງຂຶ້ນແລະປັບປຸງການນໍາໄຟຟ້າ. ໂດຍການລວມໂຄງສ້າງ nanostructures, activated carbon based supercapacitor ສາມາດບັນລຸ capacitance ຫຼາຍກວ່າເກົ່າແລະອັດຕາການໄລ່ອອກໄວຂຶ້ນ. ນະວັດຕະກໍານີ້ຊ່ວຍເອົາຊະນະຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງຂອງຄາບອນເປີດໃຊ້ງານແບບດັ້ງເດີມ, ໂດຍສະເພາະໃນຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ.
ຄວາມຍືນຍົງແມ່ນເປັນແຮງຂັບເຄື່ອນທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງວັດສະດຸຂອງຕົວເກັບປະຈຸຄາບອນທີ່ຖືກເປີດໃຊ້ໃຫມ່. ວິທີການຜະລິດສີຂຽວທີ່ເກີດໃໝ່ໄດ້ນຳໃຊ້ຊີວະມວນ ແລະ ທາດທີ່ມາຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອ, ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ເຕັກນິກຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງຄາບອນໄຮໂດຼລິກແລະການກະຕຸ້ນສານເຄມີໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານແລະສານເຄມີທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ຂະບວນການທີ່ເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມເຫຼົ່ານີ້ຜະລິດກາກບອນ activated ດ້ວຍໂຄງສ້າງ porous ທີ່ເຫມາະສົມແລະຄຸນສົມບັດ electrochemical ທີ່ດີເລີດ. ການປ່ຽນແປງໄປສູ່ການຜະລິດສີຂຽວໄດ້ສະຫນັບສະຫນູນຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບຄາບອນ activated ແບບຍືນຍົງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການເກັບຮັກສາພະລັງງານ.
ອິເລັກໂທຣດປະສົມທີ່ຜະສົມຜະສານຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານກັບວັດສະດຸນາໂນທີ່ເປັນຕົວນໍາ ເຊັ່ນ: ທໍ່ນາໂນຄາບອນ ຫຼື ຜຸພັງຂອງໂລຫະແມ່ນໄດ້ຮັບແຮງດຶງ. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ເສີມຂະຫຍາຍການນໍາໄຟຟ້າແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງ electrodes ກາກບອນ activated ສໍາລັບ supercapacitor. ວິທີການປະສົມແມ່ນໃຊ້ພື້ນທີ່ສູງແລະ porosity ຂອງກາກບອນ activated ໃນຂະນະທີ່ປັບປຸງການຂົນສົ່ງ ion ແລະການເຄື່ອນທີ່ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ. ການປະສົມປະສານນີ້ສົ່ງຜົນໃຫ້ supercapacitors ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ, ແລະຊີວິດຮອບວຽນທີ່ຍາວກວ່າ, ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງລະບົບການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ກ້າວຫນ້າ.
ເຄື່ອງຈັກ supercapacitors ທີ່ໃຊ້ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແມ່ນນັບມື້ນັບປະສົມປະສານກັບຍານພາຫະນະໄຟຟ້າ (EVs) ແລະເຕັກໂນໂລຊີຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ. ຄວາມສາມາດປະລິມານການສາກໄຟຢ່າງວ່ອງໄວ ແລະຊີວິດຮອບວຽນຍາວເຮັດໃຫ້ພວກມັນເໝາະສົມສຳລັບການເບຣກທີ່ຟື້ນຟູຄືນໃໝ່ ແລະເຮັດໃຫ້ພະລັງງານຜ່ອນຄາຍໃນລົດ EV. ໃນຕາຂ່າຍໄຟຟ້າອັດສະລິຍະ, supercapacitors ເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍດຸ່ນດ່ຽງການສະຫນອງພະລັງງານແລະຄວາມຕ້ອງການ, ການລວມເອົາແຫຼ່ງທົດແທນຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ນະວັດຕະກໍາໃນວັດສະດຸກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານຈະປັບປຸງປະສິດທິພາບຕື່ມອີກ, ເຮັດໃຫ້ການຮັບຮອງເອົາຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂະແຫນງການທີ່ສໍາຄັນເຫຼົ່ານີ້.
ຕະຫຼາດ supercapacitor ຄາດວ່າຈະເຕີບໂຕຢ່າງໄວວາ, ດ້ວຍອັດຕາການເຕີບໂຕປະຈໍາປີ (CAGR) ເກີນ 20% ໃນທົດສະວັດທີ່ຈະມາເຖິງ. ການຂະຫຍາຍຕົວນີ້ແມ່ນມາຈາກຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງວັດສະດຸກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລະເຕັກນິກການຜະລິດ. ການບຸກທະລຸທາງດ້ານເທກໂນໂລຍີຈະເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼຸດລົງແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງອັດແຮງດັນກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານສາມາດແຂ່ງຂັນກັບແບດເຕີຣີໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ. ຜູ້ຜະລິດທີ່ລົງທຶນໃນ nanomaterials ກາກບອນ activated ແລະວິທີການຜະລິດສີຂຽວແມ່ນມີຕໍາແຫນ່ງທີ່ດີທີ່ຈະນໍາໄປສູ່ການຂະຫຍາຍຕົວນີ້.
ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນໃນການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ supercapacitor ຜ່ານພື້ນທີ່ສູງແລະໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູຂຸມຂົນ. ຜົນປະໂຫຍດຂອງມັນລວມມີການສາກໄຟຢ່າງໄວວາ, ຊີວິດຮອບວຽນຍາວ, ແລະປະຫຍັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ການສືບຕໍ່ປະດິດສ້າງແລະວິທີການຜະລິດແບບຍືນຍົງເພີ່ມເຕີມປັບປຸງອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນອະນາຄົດ. ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານຍັງຄົງເປັນພື້ນຖານສໍາລັບຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງເຕັກໂນໂລຊີ supercapacitor, ເຮັດໃຫ້ການແກ້ໄຂປະສິດທິພາບແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ. Zhejiang Apex Energy Technology Co., Ltd. ສະຫນອງຜະລິດຕະພັນກາກບອນ activated ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງທີ່ໃຫ້ມູນຄ່າການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ເຫນືອກວ່າແລະປະສິດທິພາບທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖື.
A: ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນທີ່ສູງທີ່ສຸດຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລະໂຄງສ້າງ porous ຕາມລໍາດັບສະຫນອງສະຖານທີ່ອຸດົມສົມບູນສໍາລັບການດູດຊຶມ ion ແລະການຂົນສົ່ງ ion ທີ່ມີປະສິດທິພາບ, ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຈຸຂອງກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານໃນ supercapacitors.
A: micropores ເພີ່ມ capacitance ໂດຍ adsorbing ions, ໃນຂະນະທີ່ mesopores ແລະ macropores ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຂົນສົ່ງ ion ໄວ, ດຸ່ນດ່ຽງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານກາກບອນ activated ແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສໍາລັບການດໍາເນີນງານ supercapacitor ທີ່ດີທີ່ສຸດ.
A: ກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານໃຫ້ຄວາມສົມດູນດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງພື້ນທີ່ສູງ, ການນໍາໄຟຟ້າປານກາງ, ແລະຄວາມທົນທານ, ເຮັດໃຫ້ມັນປະຕິບັດໄດ້ສໍາລັບ electrodes supercapacitor ຂະຫນາດໃຫຍ່ເມື່ອທຽບກັບວັດສະດຸທີ່ມີລາຄາຖືກເຊັ່ນ graphene ຫຼື nanotubes ຄາບອນ.
A: ແມ່ນແລ້ວ, ກົນໄກການດູດຊຶມທາງກາຍະພາບຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ໄດ້ຮັບປະກັນການເຊື່ອມໂຊມຂອງໂຄງສ້າງຫນ້ອຍ, ສະຫນອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງສານເຄມີທີ່ດີເລີດແລະເຮັດໃຫ້ supercapacitors ຮັກສາຄວາມອາດສາມາດສູງໃນໄລຍະຫຼາຍພັນຮອບຂອງ charge-discharge.
A: ສິ່ງທ້າທາຍລວມມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານຕ່ໍາເມື່ອທຽບກັບແບດເຕີລີ່, ຄວາມປ່ຽນແປງຂອງຄຸນນະພາບຂອງວັດສະດຸ, ແລະຄວາມຕ້ອງການທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບການແຈກຢາຍຂະຫນາດ pore ເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງຄວາມຈຸຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລະການນໍາໄຟຟ້າສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ສອດຄ່ອງ.
