Những thiết bị lưu trữ năng lượng thay thế có khả năng sạc nhanh chóng, do đó có thể tăng hiệu quả sử dụng năng lượng cho ô tô điện. Khi sử dụng xe chạy bằng xăng truyền thống, việc giảm tốc sẽ chuyển đổi động năng thành nhiệt, nó sẽ bị lãng phí và không được sử dụng. Trái lại, bộ phát điện trên xe điện có thể khai thác động năng bằng cách chuyển đổi nó thành điện năng để sử dụng thêm. Điện lượng này thường đi kèm với sự chấn động và đòi hỏi thiết bị lưu trữ có thể chịu được lượng năng lượng đầu vào lớn trong một khoảng thời gian ngắn. Các siêu tụ điện có khả năng nắm bắt và lưu trữ ngay lập tức năng lượng chuyển đổi này.
Thiết bị lưu trữ năng lượng được phân biệt bởi các đặc tính năng lượng và mật độ năng lượng của chúng - nói cách khác, lượng năng lượng điện thiết bị có thể cung cấp liên quan đến khối lượng của nó trong một thời gian nhất định. Siêu tụ điện có mật độ năng lượng cao, nhờ đó mà một lượng lớn năng lượng điện có thể được cung cấp hoặc lưu trữ trong thời hạn ngắn. Các siêu tụ điện có thể lưu trữ thông thường khoảng 10% là pin điện hóa (khi hai thiết bị cùng một trọng lượng đang được so sánh).ELECTROGRAPH là một dự án được hỗ trợ bởi Liên minh châu Âu và đơn vị thành viên của nó bao gồm mười đối tác từ cả hai viện nghiên cứu và các ngành công nghiệp. Một trong những nhiệm vụ chính của dự án này là phát triển các loại mới của các siêu tụ điện có cải thiện đáng kể khả năng lưu trữ năng lượng. Khi dự án được tiếp cận giai đoạn kết thúc trong tháng Sáu, điều phối viên dự án tại Viện Fraunhofer về kỹ thuật sản xuất và tự động hóa IPA ở Stuttgart, Carsten Glanz giải thích các khái niệm và cách tiếp cận trên đường để kết thúc thành công của mình: "trong quá trình lưu trữ, năng lượng điện được lưu trữ như các hạt tích điện gắn trên vật liệu điện cực. " "Vì vậy, để lưu trữ năng lượng hiệu quả hơn, chúng tôi thiết kế điện cực với trọng lượng nhẹ, có thể sử dụng bề mặt lớn hơn."Điện cực graphene cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượngTrong nhiều thử nghiệm, các nhà nghiên cứu và nhóm đã nghiên cứu vật liệu graphene nano, có diện tích bề mặt đặc trưng lớn lên tới 2.600 m 2 / g và độ dẫn điện cao có thể sử dụng như một vật liệu điện cực. Nó bao gồm một mạng tinh thể đơn lớp siêu mỏng làm bằng các nguyên tử carbon. Khi được sử dụng như một vật liệu điện cực, nó làm tăng đáng kể diện tích bề mặt với cùng một lượng vật chất. Từ khía cạnh này, graphene đã cho thấy tiềm năng của nó trong việc thay thế than hoạt tính - vật liệu đã được sử dụng trong siêu tụ điện thương mại hiện nay có diện tích bề mặt khoảng từ 1000 đến 1800 m 2 / g.Carsten Glanz điều phối viên dự án tại Viện Fraunhofer về kỹ thuật sản xuất và tự động hóa IPA ở Stuttgart cho biết: "Khoảng cách giữa các điện cực sẽ được lấp kín bằng một chất điện phân lỏng", "Chúng tôi sử dụng chất lỏng ion cho mục đích này. Điện cực graphene dựa trên cùng với điện chất lỏng ion có một sự kết hợp vật liệu lý tưởng có thể hoạt động ở điện áp cao hơn". "Bằng cách sắp xếp các lớp graphene trong một cách thức có một khoảng cách giữa các lớp, các nhà nghiên cứu đã có thể xây dựng một phương pháp sản xuất có hiệu quả sử dụng diện tích bề mặt có sẵn bên trong vật liệu nano này. Điều này ngăn cản các lớp graphene xếp chồng lên nhau tạo thành than chì, điều này sẽ làm giảm bề mặt lưu trữ và do đó giảm khả năng lưu trữ năng lượng. Những tụ sẽ giảm bớt kích thước của pin và điện áp khi khởi động xe”.Nguồn: Sciencedaily
