Профессор Юрий Гогоци, Университет Дрекселя, США (Drexel University), в последнем номере журнала Science поднимает провокационный вопрос о точности показателей эффективности накопителей энергии
По словам профессора Юрия Гогоци, решение проблемы преждевременной непригодности батарей мобильных телефонов и лэптопов может оказаться жизненно важным шагом на пути к созданию устойчивых энергосистем. В статье, опубликованной 18 ноября в издании Science, профессор Гогоци, который является главой Института Нанотехнологий Университета Дрекселя, США, A.J. Drexel Nanotechnology Institute, требует новых, стандартизированных датчиков измерения эффективности устройств накопления энергии, и как небольших , что используются в мобильных телефонах, но также огромных устройств, которые применяются в энергосистеме национального масштаба.
Профессор Юрий Гогоци является одним из признанных экспертов, наряду с Биллом Гейтсом, который пытается достучаться через журнал Science до общественности в целях решения проблем, которые необходимо развязать на пути к широкому использованию возобновляемых источников энергии. Его статья, в соавторстве с профессором Патрисом Симоном, Dr. Patrice Simon, Université Paul Sabatier in Toulouse, France, называется «True Performance Metrics in Electrochemical Energy Storage» - Истинные показатели измерения эффективности возобновляемых источников энергии.
Профессор Гогоци говорит, что в области исследований возобновляемых источников энергии за последнее время произошло значительное расширение из-за распостранения все более разнообразных портативных электронных устройств, которые мы используем в обиходе. Процесс появления новых материалов и технологий сопровождался погоней за славой, что привело к нереалистичным ожиданиям от энергонакопителей и суперконденсаторов, что может негативно отразиться на всей области возобновляемых источников энергии .
Основным видом возобновляемых источников энергии, рассматриваемых в статье, являются суперконденсаторы, которые изготавливаются из относительно недорогих природных материалов, таких как углерод, алюминий и полимеры. Их можно найти как в батареях мобильных телефонов и ноутбуков, так и в аккумуляторах трамваев, автобусов, а также и в солнечных батареях. Хотя суперконденсаторы, как правило, хранят меньше энергии по сравнению со стандартными литий-ионными батарейями, у них есть возможность зарядить и разрядить энергию быстрее, чем обычные батареи, а также суперконденсатор может пополняться энергией бесконечное число раз, и работать в широком температурном диапазоне с высокой эффективностью .
Как правило, производительность батарей и суперконденсаторов отображается с использованием Ragone кривой- графика, который показывает связь между плотностью энергии и плотностью мощности. Например, Rangone кривая для аккумуляторов, используемых в электромобиле, показывает, как далеко он может путешествовать от одного заряда батареи плотность энергии, и на сколько быстро при этом машина может двигаться -плотность мощности. В идеале, устройство должно аккумулировать как можно больше энергии и быстро ее подавать.
Сутью вопроса, который поднимают ученые Юрий Гогоци и Патрис Симон, является мысль, что текущие показатели для классификации устройств хранения энергии, в том числе Ragone кривая, не может обеспечить отображения полной картины возможностей данных устройств. По словам исследователей, также должны быть представлены и другие показатели, такие, как цикл жизни устройства, энергоэффективность, саморазряда, диапазон температур эксплуатации и себестоимость устройства.
Эта статья призывает сообщество ученых и инженеров, которые работают над суперконденсаторами, к предоставлению данных по производительности материала используя метрики, выходящие за пределы традиционной кривой Ragone.
Y. Gogotsi, P. Simon. True Performance Metrics in Electrochemical Energy Storage.- Science, 18 November 2011: Vol. 334 no. 6058 pp. 917-918
Подробнее о науке, технологиях и научно-исследовательских проектах на mrc.org.ua >>
