|
СЕКЦИЯ 6. «ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЙ В ОБЛАСТИ
ОХРАНЫ ПРИРОДЫ, СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И БИОМЕДИЦИНЫ»
79
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕЛЬ-ПОЛИМЕРНЫХ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В ГИ-
БРИДНЫХ АККУМУЛЯТОРАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Шодманов Ж.А., Боймирзаев А.С.
Наманганский инженерно-технологический институт, г.Наманган, Узбекистан
e-mail:
a.boymirzayev@nammti.uz
Abstract.
This paper investigates and analyzes a new gel-polymer electrolyte for
supercapacitors, which are one of the energy-saving devices used in modern electronic technologies,
and the electrophysical properties obtained at various angles of their bending. Experiments have
shown that electrolytic supercapacitors with polymer gel operate without losing their electrical
properties even at very low temperatures.
Сегодня увеличение спроса на широкое использование энергосберегающих микроэлек-
тронных устройств и расширение области их применения требует разработки новых гибридных
источников энергии. Многие страны увеличивают новые виды возобновляемых источников
энергии по мере истощения природных запасов энергии. В частности, расширение производ-
ства возобновляемой энергии привело к электрификации транспорта, появлению новых типов
современных гаджетов и устройств, а растущий спрос на беспроводные электроприборы также
привел к необходимости увеличения производства энергосберегающих технологий. В настоя-
щее время в качестве накопителей энергии используются аккумуляторные батареи, конденса-
торы и суперконденсаторы (СК) [1,2]. Среди них СК теперь широко используется производите-
лями из-за своего небольшого размера, большого накопителя энергии, быстрой зарядки и без-
опасности. Такой спрос приводит не только к изменению структуры, внешнего вида и формы
электронных устройств, но и устройств хранения и передачи энергии, используемых на их ос-
нове. Среди энергосберегающих устройств широко используются СК как перспективные и эко-
номичные устройства. СK - это следующее поколение конденсаторов, которые накапливают
электрическую энергию в несколько раз быстрее чем обычные конденсаторы и имеют большую
емкость, отличаются от обычных конденсаторов высокой плотностью емкости и большой энер-
гией. В конденсаторах электрическое поле создается между электродами на определенном рас-
стоянии друг от друга, а энергия электрического поля накапливается в объеме между электро-
дами. В СК энергия накапливается за счет двойного электрического слоя, который возникает в
жидком / твердом электролите между 2 однородными электродами и генерирует противопо-
ложные заряды на границе электрод / электролит. Двойной слой у электрода 1 собирает много
электронов, которые, в свою очередь, притягивают катионы электролита. Электрод 2 собирает
анионы на поверхности двойного слоя. Два двойных электрических слоя разделены серией
электролитов, которые генерируют и хранят заряд, энергию и напряжение. В жидких электро-
литах толщина двойного электрического слоя составляет 0,1 нм, а его электрическая емкость
составляет 10–4 Ф / см
2
. Рассмотрим данные сравнения обычных и гибридных батарей.
Например, для запуска двигателя автомобиля за 2 секунды требуется 5 кВт мощности или 10
кДж энергии. Свинцово-кислотный аккумулятор массой 1 кг имеет энергию 100 кДж, которой
достаточно, чтобы запустить автомобиль 10 раз. Но его мощность составляет 0,2 кВт, что в 25
раз меньше требуемой мощности. Для достижения этой емкости массу аккумулятора обычно
увеличивают до 25 кг. СК 0,5 кг может хранить 20 кДж электроэнергии и 5 кВт мощности, ко-
торых достаточно для запуска двигателя. Если изготовить гибридную батарею массой 1,5 кг
(аккумулятор массой 1 кг и СК -0,5 кг), ее емкости хватит для запуска двигателя 10 раз. В
настоящее время большие перспективы имеет использование литий-ионных аккумуляторов и
СК в качестве гибридных источников энергии. В этих исследованиях были изучены электрофи-
зические свойства полимерных гелевых электролитов, которые могут быть использованы в СК.
В исследованиях были использованы следующие материалы: порошок геллановой камеди (GG)
и гидроксид калия для приготовления электролита, КОН (AR-90%), молекулярная масса - 56,11,
Shanghai Macklin Biochemical Co., Ltd. компания Шанхай, (Китай), поливиниловый спирт (PVS-
1799, молекулярная масса 75кДа, содержание спирта - 99%, промышленный завод Aladdin (Ки-
Do'stlaringiz bilan baham: |
