Czyste i zielone superkondensatory do zastosowań energooszczędnych i transportowych
Kondensatory przez lata stanowiły integralną część płytek drukowanych. Postęp technologiczny skutkował zwiększeniem pojemności elektrycznej o kilka rzędów wielkości. Zwiększenie możliwości magazynowania energii sprawiło, że superkondensatory lub ultrakondensatory stały się wystarczająco silne dla zastosowań w pojazdach hybrydowych lub elektrycznych oraz w nieciągłych technologiach energii odnawialnej. Finansowany przez UE projekt ENERGY CAPS (Development of a sustainable and safe hybrid supercapacitor with high specific energy and maintained high specific power and cyclability) miał na celu znalezienie rozwiązań dla obecnych wyzwań związanych z superkondensatorami hybrydowymi. Prace rozpoczęto od opracowania indywidualnych komponentów ogniw, takich jak: nowe elektrody, wysokowydajny separator polimerów oraz zoptymalizowana mieszanina elektrolitów. Celem prac było zmniejszenie wpływu na środowisko i kosztów. Komponenty te następnie wykorzystano jako części prototypów w skali laboratoryjnej, które poddano testom i zoptymalizowano, tworząc finalny prototyp. Partnerzy projektu nieprzerwanie oceniali możliwość poddania recyklingowi komponentów urządzenia i pozytywnie ocenili wpływ na środowisko procesów produkcji i recyklingu. Opracowali proces, który spełnia zobowiązania oraz wymagania poddania baterii recyklingowi z efektywnością 50% stawiane przez dyrektywę w sprawie baterii. Dzięki oddelegowaniu i zatrudnieniu personelu naukowcy opracowali zrównoważony i bezpieczny hybrydowy superkondensator. Cechuje się on wysoką energią właściwą, utrzymywaną wysoką mocą właściwą i długim cyklem życia, co jest ważne dla zastosowań transportowych i tam, gdzie istotna jest energooszczędność, a więc w samochodach hybrydowych Plug-in, samochodach elektrycznych i inteligentnych sieciach. Kondensatory litowo-jonowe oferują wiele korzyści. Oferowana przez nie energia, moc, bezpieczeństwo i długość życia są znacznie lepsze niż te uzyskiwane w przypadku istniejących technologii. Ograniczone generowanie ciepła jest niemożliwe do uzyskania przez inne systemy dzięki czemu stanowią one doskonały wybór dla pojazdów hybrydowych. W porównaniu z akumulatorami litowymi, niższa produkcja ciepła umożliwia zastosowanie prostszych, tańszych i bardziej niezawodnych układów chłodzenia. Przyspieszenie może być utrzymywane do 10 razy dłużej niż ma to miejsce w obecnie stosowanych superkondensatorach dzięki wyższej gęstości energii. ENERGY CAPS ma istotne implikacje dla magazynowania energii odnawialnej i zielonego transportu. Będzie miał również duży wpływ na ambitne cele środowiskowe UE, przyczyniając się do realizacji wyzwań społecznych określonych w strategii Europa 2020.
Słowa kluczowe
Superkondensatory, ultrakondensatory, ENERGY CAPS
