تقنية المكثفات الفائقة 5000 فهرنهايت

في الوقت الحالي، تبلغ السعة القصوى للخلايا في صناعة المكثفات الفائقة 3000 فاراد فقط، ونظرًا لأن المساحة السطحية النوعية للكربون المنشط في الأقطاب الموجبة والسالبة لا تُستغل بالشكل الأمثل، فإن معدل الاستخدام الفعال الحالي لا يتجاوز 10%. ولتجاوز معضلة كثافة الطاقة وقيود المكثفات الفائقة، لا بد من إدخال بعض الابتكارات والتعديلات الأساسية على بنية المواد، والسطح البيني بين المادة الصلبة والسائلة، والنظام الكهروكيميائي.

أجرت شركة GMCC تحسينًا تقنيًا شاملًا متعدد الأبعاد، شمل المقياس الجزيئي/الأيوني، ومقياس البنية الميكروية والنانوية للمواد، ومقياس واجهة المواد الصلبة والسائلة الميكروية، ومقياس جسيمات المواد، وتطوير نظام كهروكيميائي عالي السعة، وتصميم بنية الخلية، وغيرها. أولًا، تم تحليل بنية المسام وخصائص سطح المواد الكربونية وتحسينها بشكل معمق، وصُممت مادة الكربون خصيصًا ببنية مسامية هرمية متداخلة (حيث لا توجد عوائق بين المسام الميكروية والميزوية والكبيرة). ثانيًا، تم أخذ المؤشرات الرئيسية مثل حجم الأيون ونشاطه وتأثير الذوبان ولزوجة الإلكتروليت في الاعتبار بشكل شامل. وبناءً على دراسة التوافق بين المادة/الإلكتروليت وواجهة المواد الصلبة والسائلة، تم استغلال مساحة السطح النوعية للكربون المنشط إلى أقصى حد، وتم تحسين كمية وقدرة الشحنة الممتصة على السطح بشكل كبير. ثالثًا، صُنع الفاصل الخاص من مادة ألياف مركبة، ويتميز بقوة عالية ومسامية عالية وقدرة عالية على امتصاص السوائل. بعد ذلك، تُعتمد عملية تصنيع الأقطاب الكهربائية الجافة غير الملوثة لتحسين كثافة ضغط القطب بشكل كبير. وفي الوقت نفسه، تُكسب هذه العملية الخلية مقاومة أفضل للاهتزازات وعمرًا أطول، حيث تلتصق عملية التليف اللاصق بسطح جزيئات المادة وتلتف حولها لتشكيل بنية "قفصية"، مما يُسهل امتصاص الإلكتروليت ونقل الأيونات. وأخيرًا، تعتمد شركة GMCC تقنية اللحام بالليزر الكامل، فتُنتج خلية ذات بنية معدنية صلبة التوصيل تتميز بمقاومة تلامس أومية منخفضة ومقاومة ممتازة للاهتزازات، ما يُلبي متطلبات معيار AECQ200 الخاص بالسيارات.