আয়নিস্টর কোথায় ব্যবহার করা হয়? আয়নিস্টরের প্রকার, তাদের উদ্দেশ্য, সুবিধা এবং অসুবিধা

সুচিপত্র:

আয়নিস্টর কোথায় ব্যবহার করা হয়? আয়নিস্টরের প্রকার, তাদের উদ্দেশ্য, সুবিধা এবং অসুবিধা
আয়নিস্টর কোথায় ব্যবহার করা হয়? আয়নিস্টরের প্রকার, তাদের উদ্দেশ্য, সুবিধা এবং অসুবিধা
Anonim

আয়নিস্টর হল ডাবল লেয়ার ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ক্যাপাসিটর বা সুপারক্যাপাসিটর। তাদের ধাতব ইলেক্ট্রোডগুলি অত্যন্ত ছিদ্রযুক্ত অ্যাক্টিভেটেড কার্বন দ্বারা প্রলেপিত, ঐতিহ্যগতভাবে নারকেলের খোসা থেকে তৈরি, তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে কার্বন এয়ারজেল, অন্যান্য ন্যানোকার্বন বা গ্রাফিন ন্যানোটিউব থেকে। এই ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে একটি ছিদ্রযুক্ত বিভাজক যা ইলেক্ট্রোডগুলিকে আলাদা রাখে, যখন একটি সর্পিল উপর ক্ষত হয়, তখন এই সমস্ত ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা গর্ভবতী হয়। ionistor এর কিছু উদ্ভাবনী ফর্ম একটি কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট আছে. তারা ট্রাক পর্যন্ত নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহে ঐতিহ্যবাহী ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করে, যেখানে তারা পাওয়ার উত্স হিসাবে একটি সুপারচার্জার ব্যবহার করে।

কাজের নীতি

কাজের মুলনীতি
কাজের মুলনীতি

আয়নিস্টর কয়লা এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে ইন্টারফেসে গঠিত একটি দ্বিগুণ স্তরের ক্রিয়া ব্যবহার করে। সক্রিয় কার্বন কঠিন আকারে ইলেক্ট্রোড এবং তরল আকারে ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। যখন এই উপকরণগুলি একে অপরের সংস্পর্শে থাকে, তখন ইতিবাচক এবং নেতিবাচক মেরুগুলি একে অপরের সাথে আপেক্ষিকভাবে বিতরণ করা হয়খুব কম দূরত্ব। একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করার সময়, বৈদ্যুতিক দ্বিগুণ স্তর যা ইলেক্ট্রোলাইটিক তরলে কার্বনের পৃষ্ঠের কাছে তৈরি হয় তা প্রধান কাঠামো হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ডিজাইন সুবিধা:

  1. একটি ছোট ডিভাইসে ক্যাপাসিট্যান্স প্রদান করে, সুপারচার্জড ডিভাইসে ডিসচার্জ করার সময় নিয়ন্ত্রণের জন্য বিশেষ চার্জিং সার্কিটের প্রয়োজন নেই।
  2. রিচার্জিং বা অতিরিক্ত ডিসচার্জিং সাধারণ ব্যাটারির মতো ব্যাটারির জীবনকে বিরূপভাবে প্রভাবিত করে না।
  3. বাস্তুবিদ্যার পরিপ্রেক্ষিতে প্রযুক্তি অত্যন্ত "পরিচ্ছন্ন"৷
  4. সাধারণ ব্যাটারির মতো অস্থির পরিচিতিতে কোনো সমস্যা নেই।

নকশা ত্রুটি:

  1. সুপারক্যাপাসিটর ব্যবহার করে এমন ডিভাইসে ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহারের কারণে অপারেশনের সময়কাল সীমিত।
  2. ক্যাপাসিটর সঠিকভাবে রক্ষণাবেক্ষণ না করা হলে ইলেক্ট্রোলাইট ফুটো হতে পারে।
  3. অ্যালুমিনিয়াম ক্যাপাসিটরের তুলনায়, এই ক্যাপাসিটারগুলির প্রতিরোধ ক্ষমতা বেশি এবং তাই এসি সার্কিটে ব্যবহার করা যায় না।

উপরে বর্ণিত সুবিধাগুলি ব্যবহার করে, বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিটারগুলি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেমন:

  1. টাইমার, প্রোগ্রাম, ই-মোবাইল পাওয়ার ইত্যাদির জন্য মেমরি সংরক্ষণ করা।
  2. ভিডিও এবং অডিও সরঞ্জাম।
  3. পোর্টেবল ইলেকট্রনিক সরঞ্জামের জন্য ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করার সময় ব্যাকআপ উত্স৷
  4. ঘড়ি এবং সূচকের মতো সৌর শক্তিচালিত সরঞ্জামের জন্য বিদ্যুৎ সরবরাহ।
  5. ছোট এবং মোবাইল ইঞ্জিনের জন্য স্টার্টার।

রেডক্স প্রতিক্রিয়া

রেডক্স প্রতিক্রিয়া
রেডক্স প্রতিক্রিয়া

চার্জ অ্যাকুমুলেটরটি ইলেক্ট্রোড এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে ইন্টারফেসে অবস্থিত। চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ইলেকট্রনগুলি বাইরের সার্কিট বরাবর নেতিবাচক ইলেক্ট্রোড থেকে ইতিবাচক ইলেক্ট্রোডে চলে যায়। স্রাবের সময়, ইলেকট্রন এবং আয়ন বিপরীত দিকে চলে। একটি EDLC সুপারক্যাপাসিটরে কোন চার্জ স্থানান্তর নেই। এই ধরনের সুপারক্যাপাসিটরে, ইলেক্ট্রোডে একটি রেডক্স প্রতিক্রিয়া ঘটে, যা চার্জ তৈরি করে এবং নির্মাণের দ্বিগুণ স্তরের মাধ্যমে চার্জ বহন করে, যেখানে একটি আয়নিস্টর ব্যবহার করা হয়।

এই ধরনের রেডক্স প্রতিক্রিয়ার কারণে, EDLC-এর তুলনায় কম পাওয়ারের ঘনত্বের সম্ভাবনা রয়েছে কারণ ফ্যারাডাইক সিস্টেমগুলি নন-ফ্যারাডাইক সিস্টেমগুলির তুলনায় ধীর। একটি সাধারণ নিয়ম হিসাবে, সিউডোক্যাপ্যাক্টরগুলি ফ্যারাডে সিস্টেমের হওয়ার কারণে EDLC-এর তুলনায় উচ্চতর নির্দিষ্ট ক্যাপাসিট্যান্স এবং শক্তির ঘনত্ব প্রদান করে। যাইহোক, সুপারক্যাপাসিটরের সঠিক পছন্দ প্রয়োগ এবং প্রাপ্যতার উপর নির্ভর করে।

গ্রাফিন-ভিত্তিক উপকরণ

গ্রাফিন ভিত্তিক উপকরণ
গ্রাফিন ভিত্তিক উপকরণ

সুপারক্যাপাসিটরটি একটি প্রচলিত ব্যাটারির চেয়ে দ্রুত চার্জ করার ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, তবে এটি একটি ব্যাটারির মতো শক্তি সঞ্চয় করতে সক্ষম নয় কারণ এটির শক্তির ঘনত্ব কম। গ্রাফিন এবং কার্বন ন্যানোটিউব ব্যবহারের মাধ্যমে তাদের কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। তারা ভবিষ্যতে ionistors সম্পূর্ণরূপে ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করতে সাহায্য করবে. ন্যানো প্রযুক্তি আজ অনেকের উৎসউদ্ভাবন, বিশেষ করে ই-মোবাইলে।

গ্রাফিন সুপারক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স বাড়ায়। এই বৈপ্লবিক উপাদানটি এমন শীট নিয়ে গঠিত যার পুরুত্ব কার্বন পরমাণুর পুরুত্ব দ্বারা সীমিত হতে পারে এবং যার পারমাণবিক গঠন অতি-ঘন। এই ধরনের বৈশিষ্ট্য ইলেকট্রনিক্স মধ্যে সিলিকন প্রতিস্থাপন করতে পারেন. দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি ছিদ্র বিভাজক স্থাপন করা হয়। যাইহোক, স্টোরেজ মেকানিজমের ভিন্নতা এবং ইলেক্ট্রোড উপাদানের পছন্দ উচ্চ-ক্ষমতার সুপারক্যাপাসিটরগুলির বিভিন্ন শ্রেণীবিভাগের দিকে পরিচালিত করে:

  1. ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ডাবল লেয়ার ক্যাপাসিটরস (EDLC), যেগুলি বেশিরভাগই উচ্চ কার্বন কার্বন ইলেক্ট্রোড ব্যবহার করে এবং ইলেক্ট্রোড/ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে আয়নগুলিকে দ্রুত শোষণ করে তাদের শক্তি সঞ্চয় করে৷
  2. Psuedo-ক্যাপাসিটারগুলি ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে বা তার কাছাকাছি চার্জ স্থানান্তরের ফাজিক প্রক্রিয়ার উপর ভিত্তি করে। এই ক্ষেত্রে, পরিবাহী পলিমার এবং ট্রানজিশন মেটাল অক্সাইডগুলি ইলেক্ট্রোকেমিকভাবে সক্রিয় পদার্থ থেকে যায়, যেমন ব্যাটারি চালিত ইলেকট্রনিক ঘড়িতে পাওয়া যায়৷

নমনীয় পলিমার ডিভাইস

পলিমারের উপর ভিত্তি করে নমনীয় ডিভাইস
পলিমারের উপর ভিত্তি করে নমনীয় ডিভাইস

সুপারক্যাপাসিটর ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল চার্জ দ্বিগুণ স্তর তৈরি করে বা পৃষ্ঠের রেডক্স প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে উচ্চ হারে শক্তি অর্জন করে এবং সঞ্চয় করে, যার ফলে দীর্ঘমেয়াদী চক্রীয় স্থিতিশীলতা, কম খরচে এবং পরিবেশগত সুরক্ষার সাথে উচ্চ শক্তির ঘনত্ব হয়। PDMS এবং PET হল নমনীয় সুপারক্যাপাসিটর বাস্তবায়নে সর্বাধিক ব্যবহৃত সাবস্ট্রেট। ফিল্মের ক্ষেত্রে, PDMS নমনীয় এবং তৈরি করতে পারে10,000 ফ্লেক্স চক্রের পরে উচ্চ চক্রীয় স্থিতিশীলতার সাথে ঘড়িতে স্বচ্ছ পাতলা ফিল্ম আয়নিস্টর৷

যান্ত্রিক, ইলেকট্রনিক এবং তাপীয় স্থিতিশীলতা আরও উন্নত করতে একক-প্রাচীরযুক্ত কার্বন ন্যানোটিউবগুলিকে আরও PDMS ফিল্মে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। একইভাবে, উচ্চ নমনীয়তা এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা উভয়ই অর্জনের জন্য গ্রাফিন এবং সিএনটি-এর মতো পরিবাহী পদার্থগুলিও পিইটি ফিল্মের সাথে লেপা হয়। পিডিএমএস এবং পিইটি ছাড়াও, অন্যান্য পলিমারিক উপকরণগুলিও ক্রমবর্ধমান আগ্রহ আকর্ষণ করছে এবং বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা সংশ্লেষিত হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, স্থানীয় স্পন্দিত লেজার বিকিরণ ব্যবহার করা হয়েছে প্রাথমিক পৃষ্ঠকে দ্রুত একটি বৈদ্যুতিক পরিবাহী ছিদ্রযুক্ত কার্বন কাঠামোতে নির্দিষ্ট গ্রাফিক্সের সাথে রূপান্তর করতে।

প্রাকৃতিক পলিমার যেমন কাঠের ফাইবার এবং কাগজের ননওয়েভেনগুলিও সাবস্ট্রেট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা নমনীয় এবং হালকা। একটি নমনীয় সিএনটি কাগজ ইলেক্ট্রোড তৈরি করতে সিএনটি কাগজে জমা হয়। কাগজের সাবস্ট্রেটের উচ্চ নমনীয়তা এবং CNT-এর ভাল বন্টনের কারণে, 4.5 মিমি বেন্ড ব্যাসার্ধে 100টি চক্রের জন্য বাঁকানোর পরে নির্দিষ্ট ক্যাপাসিট্যান্স এবং শক্তি এবং শক্তির ঘনত্ব 5% এর কম পরিবর্তিত হয়। এছাড়াও, উচ্চতর যান্ত্রিক শক্তি এবং উন্নত রাসায়নিক স্থিতিশীলতার কারণে, ব্যাকটেরিয়াল ন্যানোসেলুলোজ কাগজগুলিও নমনীয় সুপারক্যাপাসিটার যেমন ওয়াকম্যান ক্যাসেট প্লেয়ার তৈরিতে ব্যবহার করা হচ্ছে।

সুপারক্যাপাসিটরের কর্মক্ষমতা

সুপারক্যাপাসিটারের কর্মক্ষমতা
সুপারক্যাপাসিটারের কর্মক্ষমতা

এটি পরিপ্রেক্ষিতে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছেবৈদ্যুতিক রাসায়নিক কার্যকলাপ এবং রাসায়নিক গতিগত বৈশিষ্ট্য, যথা: ইলেক্ট্রোডের ভিতরে ইলেকট্রন এবং আয়ন গতিবিদ্যা (পরিবহন) এবং ইলেক্ট্রোড/ইলেক্ট্রোলাইটে চার্জ স্থানান্তরের হারের দক্ষতা। EDLC ভিত্তিক কার্বন সামগ্রী ব্যবহার করার সময় উচ্চ কার্যক্ষমতার জন্য নির্দিষ্ট পৃষ্ঠের এলাকা, বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, ছিদ্রের আকার এবং পার্থক্য গুরুত্বপূর্ণ। গ্রাফিন, এর উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, বৃহৎ পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং আন্তঃস্তর কাঠামো, EDLC-তে ব্যবহারের জন্য আকর্ষণীয়৷

সিউডোক্যাপাসিটরগুলির ক্ষেত্রে, যদিও তারা EDLC-এর তুলনায় উচ্চতর ক্যাপাসিট্যান্স প্রদান করে, তবুও তারা CMOS চিপের কম শক্তি দ্বারা ঘনত্বে সীমাবদ্ধ। এটি দুর্বল বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা, যা দ্রুত ইলেকট্রনিক গতি সীমিত করে। উপরন্তু, রেডক্স প্রক্রিয়া যা চার্জ/ডিসচার্জ প্রক্রিয়া চালায় তা ইলেক্ট্রোঅ্যাকটিভ পদার্থের ক্ষতি করতে পারে। গ্রাফিনের উচ্চ বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং এর চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি এটিকে সিউডোক্যাপাসিটরের উপাদান হিসেবে উপযুক্ত করে তোলে।

গ্রাফিনের শোষণের অধ্যয়নগুলি দেখিয়েছে যে এটি প্রধানত গ্রাফিন শীটের পৃষ্ঠে ঘটে যেখানে বড় ছিদ্রগুলিতে অ্যাক্সেস রয়েছে (অর্থাৎ, আন্তঃস্তর কাঠামোটি ছিদ্রযুক্ত, ইলেক্ট্রোলাইট আয়নগুলিতে সহজে প্রবেশের অনুমতি দেয়)। এইভাবে, ভাল কর্মক্ষমতার জন্য অ-ছিদ্রযুক্ত গ্রাফিন সমষ্টি এড়ানো উচিত। কার্যকরী গোষ্ঠী সংযোজন, বৈদ্যুতিক পরিবাহী পলিমারের সাথে হাইব্রিডাইজেশন এবং গ্রাফিন/অক্সাইড কম্পোজিট গঠনের মাধ্যমে পৃষ্ঠের পরিবর্তনের মাধ্যমে কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করা যেতে পারে।ধাতু।

ক্যাপাসিটরের তুলনা

ক্যাপাসিটারের তুলনা
ক্যাপাসিটারের তুলনা

স্বল্পমেয়াদী বিদ্যুতের চাহিদা মেটাতে দ্রুত চার্জ করার প্রয়োজন হলে সুপারক্যাপগুলি আদর্শ৷ হাইব্রিড ব্যাটারি উভয়ের চাহিদাই পূরণ করে এবং দীর্ঘ জীবনের জন্য ভোল্টেজ কমায়। নীচের সারণীটি ক্যাপাসিটরের বৈশিষ্ট্য এবং প্রধান উপকরণগুলির তুলনা দেখায়৷

ইলেকট্রিক ডাবল-লেয়ার ক্যাপাসিটর, আয়নিস্টর পদবী অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটর Ni-cd ব্যাটারি লিড সিল করা ব্যাটারি
তাপমাত্রার ব্যাপ্তি ব্যবহার করুন -25 থেকে 70°C -55 থেকে 125 °C -20 থেকে 60 °C -40 থেকে 60 °C
ইলেকট্রোড সক্রিয় কার্বন অ্যালুমিনিয়াম (+) NiOOH (-) Cd

(+) PbO2 (-) Pb

ইলেক্ট্রোলাইটিক তরল জৈব দ্রাবক জৈব দ্রাবক KOH

H2SO4

ইলেক্ট্রোমোটিভ ফোর্স পদ্ধতি অস্তরক হিসেবে প্রাকৃতিক বৈদ্যুতিক ডাবল লেয়ার ইফেক্ট ব্যবহার করা অস্তরক হিসেবে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ব্যবহার করা রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে রাসায়নিক বিক্রিয়া ব্যবহার করে
দূষণ না না CD Pb
চার্জ/ডিসচার্জ চক্রের সংখ্যা > 100,000 বার > 100,000 বার 500 বার 200 থেকে 1000 বার
ভলিউম ইউনিট প্রতি ক্ষমতা 1 1/1000 100 100

চার্জের বৈশিষ্ট্য

চার্জের সময় 1-10 সেকেন্ড। প্রাথমিক চার্জ খুব দ্রুত সম্পন্ন করা যেতে পারে এবং শীর্ষ চার্জ অতিরিক্ত সময় লাগবে। একটি খালি সুপারক্যাপাসিটর চার্জ করার সময় ইনরাশ কারেন্ট সীমিত করার বিষয়ে বিবেচনা করা উচিত, কারণ এটি যতটা সম্ভব আঁকবে। সুপারক্যাপাসিটর রিচার্জেবল নয় এবং সম্পূর্ণ চার্জ সনাক্তকরণের প্রয়োজন হয় না, পূর্ণ হলে কারেন্ট কেবল প্রবাহ বন্ধ করে দেয়। গাড়ির জন্য সুপারচার্জার এবং লি-আয়নের মধ্যে কর্মক্ষমতা তুলনা।

ফাংশন আয়নিস্টর লি-আয়ন (সাধারণ)
চার্জিং টাইম 1-10 সেকেন্ড 10-60 মিনিট
জীবনচক্র দেখুন 1 মিলিয়ন বা 30,000 500 এবং তার উপরে
ভোল্টেজ ২, ৩ থেকে ২, ৭৫ পর্যন্তB 3, 6 B
নির্দিষ্ট শক্তি (W/kg) 5 (সাধারণ) 120-240
নির্দিষ্ট শক্তি (W/kg) 10000 পর্যন্ত 1000-3000
প্রতি কিলোওয়াট প্রতি খরচ $10,000 250-1,000 $
জীবনকাল 10-15 বছর 5 থেকে 10 বছর বয়সী
চার্জিং তাপমাত্রা -40 থেকে 65°C 0 থেকে 45 °C
স্রাবের তাপমাত্রা -40 থেকে 65°C -20 থেকে 60°C

ডিভাইস চার্জ করার সুবিধা

যানগুলিকে ত্বরান্বিত করার জন্য অতিরিক্ত শক্তি বৃদ্ধির প্রয়োজন, এবং সেখানেই সুপারচার্জার আসে। তাদের মোট চার্জের একটি সীমা রয়েছে, তবে তারা খুব দ্রুত এটি স্থানান্তর করতে সক্ষম হয়, তাদের আদর্শ ব্যাটারি তৈরি করে। ঐতিহ্যগত ব্যাটারির তুলনায় তাদের সুবিধা:

  1. লো ইম্পিডেন্স (ESR) ব্যাটারির সাথে সমান্তরালভাবে সংযুক্ত হলে সার্জ কারেন্ট এবং লোড বাড়ায়।
  2. খুব উচ্চ চক্র - স্রাব হতে মিলিসেকেন্ড থেকে মিনিট সময় লাগে।
  3. সুপারক্যাপাসিটর ছাড়া ব্যাটারি চালিত ডিভাইসের তুলনায় ভোল্টেজ ড্রপ।
  4. উচ্চ দক্ষতা 97-98%, এবং উভয় দিকেই DC-DC দক্ষতা বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশনে 80%-95%, যেমনআয়নিস্টর সহ ভিডিও রেকর্ডার।
  5. একটি হাইব্রিড বৈদ্যুতিক গাড়িতে, রাউন্ডঅবাউট কার্যকারিতা ব্যাটারির চেয়ে 10% বেশি।
  6. খুব বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে ভাল কাজ করে, সাধারণত -40 C থেকে +70 C, কিন্তু -50 C থেকে +85 C পর্যন্ত হতে পারে, বিশেষ সংস্করণগুলি 125 C পর্যন্ত উপলব্ধ।
  7. চার্জিং এবং ডিসচার্জ করার সময় অল্প পরিমাণ তাপ উৎপন্ন হয়।
  8. দীর্ঘ সাইকেল জীবন উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা সহ, রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমানো।
  9. লক্ষাধিক চক্রের মধ্যে সামান্য অবনতি এবং 20 মিলিয়ন চক্র পর্যন্ত স্থায়ী হয়৷
  10. 10 বছর পরে তারা তাদের ক্ষমতার 20% এর বেশি হারায় না এবং 20 বছর বা তার বেশি আয়ু থাকে।
  11. পরতে এবং ছিঁড়তে প্রতিরোধী।
  12. ব্যাটারির মতো গভীর নিঃসরণকে প্রভাবিত করে না।
  13. ব্যাটারির তুলনায় নিরাপত্তা বেড়েছে - অতিরিক্ত চার্জ বা বিস্ফোরণের কোনো আশঙ্কা নেই।
  14. অনেক ব্যাটারির বিপরীতে জীবনের শেষ সময়ে নিষ্পত্তি করার জন্য কোনো বিপজ্জনক উপকরণ নেই।
  15. পরিবেশগত মান মেনে চলে, তাই কোনো জটিল নিষ্পত্তি বা পুনর্ব্যবহারযোগ্য নয়।

সংযম প্রযুক্তি

সুপারক্যাপাসিটরটি মাঝখানে একটি ইলেক্ট্রোলাইট স্তর সহ গ্রাফিনের দুটি স্তর নিয়ে গঠিত। ফিল্মটি শক্তিশালী, অত্যন্ত পাতলা এবং অল্প সময়ের মধ্যে প্রচুর পরিমাণে শক্তি মুক্ত করতে সক্ষম, তবে তা সত্ত্বেও, কিছু অমীমাংসিত সমস্যা রয়েছে যা এই দিকের প্রযুক্তিগত অগ্রগতিকে আটকে রেখেছে। রিচার্জেবল ব্যাটারির উপর সুপারক্যাপাসিটরের অসুবিধা:

  1. নিম্ন শক্তির ঘনত্ব - সাধারণতএকটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল ব্যাটারির শক্তির 1/5 থেকে 1/10 পর্যন্ত লাগে৷
  2. লাইন ডিসচার্জ - সম্পূর্ণ শক্তি স্পেকট্রাম ব্যবহার করতে ব্যর্থতা, প্রয়োগের উপর নির্ভর করে, সমস্ত শক্তি উপলব্ধ নয়৷
  3. ব্যাটারির মতো, সেলগুলি কম ভোল্টেজ, সিরিয়াল সংযোগ এবং ভোল্টেজের ভারসাম্য প্রয়োজন৷
  4. স্ব-স্রাব প্রায়ই ব্যাটারির চেয়ে বেশি হয়।
  5. ভোল্টেজ সঞ্চিত শক্তির সাথে পরিবর্তিত হয় - দক্ষ সঞ্চয়স্থান এবং শক্তি পুনরুদ্ধারের জন্য অত্যাধুনিক ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ এবং স্যুইচিং সরঞ্জাম প্রয়োজন৷
  6. সব ধরণের ক্যাপাসিটরের মধ্যে সর্বোচ্চ ডাইলেকট্রিক শোষণ রয়েছে।
  7. উপরের ব্যবহারের তাপমাত্রা সাধারণত 70 সেন্টিগ্রেড বা তার কম এবং খুব কমই 85 সেন্টিগ্রেড অতিক্রম করে।
  8. অধিকাংশে একটি তরল ইলেক্ট্রোলাইট থাকে যা অসাবধানতাবশত দ্রুত স্রাব প্রতিরোধের জন্য প্রয়োজনীয় আকারকে হ্রাস করে।
  9. ওয়াট প্রতি বিদ্যুতের উচ্চ খরচ।

হাইব্রিড স্টোরেজ

নতুন কাঠামো সহ ক্যাপাসিটর মডিউল তৈরি করতে পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের বিশেষ নকশা এবং এমবেডেড প্রযুক্তি তৈরি করা হয়েছে। যেহেতু তাদের মডিউলগুলি অবশ্যই নতুন প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি করা উচিত, সেগুলিকে গাড়ির বডি প্যানেল যেমন ছাদ, দরজা এবং ট্রাঙ্কের ঢাকনায় একত্রিত করা যেতে পারে। এছাড়াও, নতুন শক্তির ভারসাম্য রক্ষার প্রযুক্তি উদ্ভাবিত হয়েছে যা শক্তির ক্ষয়ক্ষতি এবং শক্তি সঞ্চয়স্থান এবং ডিভাইস সিস্টেমে শক্তির ভারসাম্যকারী সার্কিটের আকার কমায়৷

একটি সিরিজ সম্পর্কিত প্রযুক্তিও তৈরি করা হয়েছে, যেমন চার্জিং নিয়ন্ত্রণ এবংডিসচার্জিং, সেইসাথে অন্যান্য শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমের সাথে সংযোগ। 150F এর রেটেড ক্ষমতা সহ একটি সুপারক্যাপাসিটর মডিউল, 50V এর একটি রেটযুক্ত ভোল্টেজ 0.5 বর্গ মিটার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল সহ সমতল এবং বাঁকা পৃষ্ঠগুলিতে স্থাপন করা যেতে পারে। মি এবং 4 সেমি পুরু। বৈদ্যুতিক যানবাহনের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য অ্যাপ্লিকেশন এবং গাড়ির বিভিন্ন অংশ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে যেখানে শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার প্রয়োজন হয় তার সাথে একত্রিত করা যেতে পারে।

আবেদন এবং দৃষ্টিভঙ্গি

আবেদন এবং সম্ভাবনা
আবেদন এবং সম্ভাবনা

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, রাশিয়া এবং চীনে ট্র্যাকশন ব্যাটারি ছাড়া বাস রয়েছে, সমস্ত কাজ আয়নিস্টর দ্বারা করা হয়। জেনারেল ইলেকট্রিক ব্যাটারি প্রতিস্থাপনের জন্য একটি সুপারক্যাপাসিটর সহ একটি পিকআপ ট্রাক তৈরি করেছে, যা কিছু রকেট, খেলনা এবং পাওয়ার টুলে ঘটেছে। পরীক্ষাগুলি দেখিয়েছে যে সুপারক্যাপাসিটরগুলি বায়ু টারবাইনে সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলিকে ছাড়িয়ে যায়, যা সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির কাছাকাছি সুপারক্যাপাসিটর শক্তি ঘনত্ব ছাড়াই অর্জন করা হয়েছিল৷

এটা এখন স্পষ্ট যে সুপারক্যাপাসিটররা পরবর্তী কয়েক বছরে সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারিগুলিকে পুঁতে ফেলবে, তবে এটি কেবল গল্পের অংশ, কারণ তারা প্রতিযোগিতার চেয়ে দ্রুত উন্নতি করছে। এলবিট সিস্টেম, গ্রাফিন এনার্জি, ন্যানোটেক ইন্সট্রুমেন্টস এবং স্কেলেটন টেকনোলজিসের মতো সরবরাহকারীরা বলেছে যে তারা তাদের সুপারক্যাপাসিটার এবং সুপারবাগ সহ সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির শক্তির ঘনত্ব অতিক্রম করেছে, যার মধ্যে কিছু তাত্ত্বিকভাবে লিথিয়াম আয়নের শক্তি ঘনত্বের সাথে মেলে৷

তবে, একটি বৈদ্যুতিক গাড়ির আয়নিস্টর হল ইলেকট্রনিক্স এবং ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অন্যতম দিক যামাল্টি-বিলিয়ন ডলারের বাজারের দ্রুত বৃদ্ধি সত্ত্বেও প্রেস, বিনিয়োগকারী, সম্ভাব্য সরবরাহকারী এবং পুরানো প্রযুক্তির সাথে বসবাসকারী অনেক লোককে উপেক্ষা করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, স্থল, জল এবং বায়ু যানবাহনের জন্য, সুপারক্যাপাসিটরের কয়েকটি প্রস্তুতকারকের তুলনায় ট্র্যাকশন মোটরগুলির প্রায় 200টি প্রধান নির্মাতা এবং 110টি ট্র্যাকশন ব্যাটারির প্রধান সরবরাহকারী রয়েছে। সাধারণভাবে, বিশ্বে আয়নিস্টরের 66 টির বেশি বড় নির্মাতা নেই, যাদের বেশিরভাগই তাদের উৎপাদনকে ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের জন্য হালকা মডেলগুলিতে ফোকাস করেছে৷

প্রস্তাবিত: