Uma empresa quase desconhecida da China Ocidental, a Toomen New Energy de Shenzhen, conseguiu desenvolver uma tecnologia para a produção de capacitores de energia, o que poderia ser um compromisso entre supercapacitores e baterias de íon de lítio. O desenvolvimento acabou sendo inesperadamente único, mesmo para sofisticados engenheiros e cientistas europeus.
Na Europa, uma pequena startup belga Kurt.Energy se tornou parceira da Toomen New Energy. O CEO da startup, Eric Verhulst, descobriu o pequeno estande da Toomen New Energy no Hannover Messe, na Alemanha, em 2018, quando estava de olho em tecnologias promissoras de bateria para veículos elétricos. Os capacitores de força Tomados Toomen excederam todos os sonhos mais loucos de um engenheiro. De acordo com as características da época, elas eram 20 vezes superiores às capacidades de produtos Maxwell similares. Havia algo para se surpreender!
Estruturalmente, os capacitores de potência Toomen são um elemento do acúmulo de carga elétrica sem uma reação química, pois aproximadamente isso acontece em um supercapacitor. Um eletrodo com “carvão ativado” é feito de grafeno e o outro “é baseado em um composto de lítio, mas, comparado às baterias de íon-lítio, não há lítio ativo”.
Na fabricação de tais fontes de armazenamento de energia, sai mais caro que o íon de lítio clássico, mas em termos de um dólar por quilowatt por ciclo (carga), eles são mais baratos. Além disso, devido à alta potência, os capacitores de potência podem ser usados em usinas híbridas de carros como uma solução tampão que economizará combustível e será carregada muito rapidamente – em questão de minutos.
Os capacitores de potência dilatados não possuem eletrólito. Em vez disso, há um preenchimento nos elementos para transferência de carga. Esse projeto não ameaça a poluição ambiental em caso de ruptura do invólucro e não é inflamável.
Atualmente, a Toomen produz dois tipos de capacitores de energia. Um deles é focado na maior densidade de energia armazenada, e o outro fornece potência máxima. Atualmente, as células de alta densidade oferecem uma potência de 200–260 W / kg com uma densidade de potência nominal de cerca de 300–500 W / kg. Os elementos de alta potência são representados por amostras com uma densidade de 80–100 W / kg e uma densidade de potência de cerca de 1500 W / kg e atingem um pico de até 5000 W / kg.
Para comparação, os supercapacitores DuraBlue modernos da Maxwell oferecem uma densidade de energia muito menor de 8 a 10 W / kg, mas uma densidade de energia muito alta de cerca de 12.000 a 14.000 W / kg. Por outro lado, uma boa bateria de íons de lítio oferece uma densidade de armazenamento de energia de 150 a 250 W / kg e uma densidade de potência na região de 250 a 350 W / kg. É fácil ver que os capacitores de energia Toomen fornecem a mais alta densidade de armazenamento de energia a uma densidade moderada de energia para supercapacitores e a mais alta densidade de energia ao atingir o limite de densidade de armazenamento de energia em baterias de íons de lítio.
Além disso, os capacitores Toomen podem operar a temperaturas de –50 ºC a 45 ºC sem proteção por aquecimento ou resfriamento. Para baterias automotivas, essa é uma vantagem importante, pois elas não exigem nenhuma proteção de temperatura ou eletrônica de controle, o que significa que economizarão um pouco mais no custo e no peso do subsistema de energia.
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