Lưu trữ năng lượng điện dung là gì và có những loại cơ chế nào?

Lưu trữ năng lượng điện dungđề cập đến công nghệ lưu trữ năng lượng điện bằng tụ điện. Lưu trữ năng lượng điện dung đã được ứng dụng rộng rãi trong xe điện, gió vàlưu trữ năng lượng quang điện, điều chỉnh chất lượng năng lượng của hệ thống điện, nguồn điện xung, v.v.

Dựa trên các cơ chế lưu trữ năng lượng khác nhau, lưu trữ năng lượng điện dung có thể được chia thành hai loại sau:

1. Điện dung lớp đôi điện:Điện dung lớp kép điện đạt được thông qua sự sắp xếp định hướng của các electron hoặc ion tại giao diện điện cực/dung dịch, dẫn đến sự đối đầu của các điện tích. Đối với hệ thống điện cực/dung dịch, một lớp kép được hình thành tại giao diện giữa điện cực dẫn electron và dung dịch điện phân dẫn ion. Khi một trường điện được áp dụng cho hai điện cực, các anion và cation trong dung dịch di chuyển về phía điện cực dương và âm tương ứng, tạo thành một lớp kép trên bề mặt điện cực; sau khi trường điện được loại bỏ, các điện tích dương và âm trên các điện cực bị thu hút bởi các điện tích trái dấu của các ion trong dung dịch, ổn định lớp kép và tạo ra một hiệu điện thế tương đối ổn định giữa các cực dương và cực âm.

2. Điện dung giả:Nó xảy ra trên bề mặt điện cực và gần bề mặt hoặc trong pha khối của không gian hai chiều hoặc bán hai chiều, trong đó vật liệu điện hoạt trải qua quá trình lắng đọng dưới điện thế, hấp phụ-giải hấp hóa học có khả năng đảo ngược cao và phản ứng oxy hóa khử, dẫn đến điện dung liên quan đến điện thế sạc điện cực. Đối với điện dung giả, quá trình lưu trữ điện tích không chỉ bao gồm lưu trữ trên lớp kép mà còn bao gồm các phản ứng oxy hóa khử giữa các ion chất điện phân và vật liệu điện cực hoạt động.

Hình thức lưu trữ năng lượng điện dung chính là lưu trữ năng lượng siêu tụ điện. Thiết bị lưu trữ năng lượng siêu tụ điện chủ yếu bao gồm một mảng siêu tụ điện, một bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều và các mạch điều khiển tương ứng. Công nghệ cốt lõi nằm ở cấu trúc cân bằng điện áp và chiến lược điều khiển trong mảng siêu tụ điện, cũng như cấu trúc và chiến lược điều khiển của bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều.

Siêu tụ điện là một loại thiết bị lưu trữ năng lượng điện hóa mới nằm giữa tụ điện truyền thống và pin. So với tụ điện truyền thống, chúng có mật độ năng lượng cao hơn, với điện dung tĩnh đạt tới hàng nghìn đến hàng chục nghìn farad; so với pin, chúng có mật độ công suất cao hơn và tuổi thọ chu kỳ cực kỳ dài, do đó kết hợp các ưu điểm của cả tụ điện truyền thống và pin, biến chúng thành nguồn năng lượng hóa học có triển vọng ứng dụng rộng rãi.

Siêu tụ điện chủ yếu sử dụng điện tích và lưu trữ năng lượng đạt được bằng lớp kép hình thành tại giao diện điện cực/chất điện phân tách điện tích hoặc bằng các phản ứng oxy hóa khử nhanh trên bề mặt điện cực và bên trong điện cực tạo ra "giả điện dung" Faradaic. Do đó, siêu tụ điện có các đặc điểm như tốc độ sạc nhanh, hiệu suất xả dòng điện cao tốt, tuổi thọ chu kỳ cực dài và phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng. Thiết bị lưu trữ năng lượng siêu tụ điện chủ yếu bao gồm một mảng siêu tụ điện, bộ chuyển đổi DC/DC hai chiều và các mạch điều khiển tương ứng.

Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm liên quan đến tụ điện của chúng tôi, vui lòng nhấp vào liên kết bên dưới để tìm hiểu thêm:

https://www.stamping-welding.com/capacitor-can/