More

    Bilim İnsanları Daha Güvenli Enerji Depolama Cihazlarının Anahtarını Keşfediyor

    General Battery Energy Storage Concept

    Araştırmacılar, çalışma sırasında enerji depolama cihazlarının termal özelliklerindeki kritik değişiklikleri ortaya çıkararak daha iyi termal yönetimin yolunu açıyor. Süper kapasitörler ve piller gibi modern enerji depolama cihazları, yüksek sıcaklığa bağlı performansa sahiptir. Bir cihaz çok ısınırsa, ‘termal kaçak’a duyarlı hale gelir. Termal kaçak – veya kontrolsüz aşırı ısınma – sonuçta tehlikeli patlamalara veya yangınlara neden olabilir. Cihazların kararlı ve güvenli çalışması için iyi bilgilendirilmiş bir termal yönetim stratejisinin benimsenmesi gerekir. Bunu yapmak için, ısı kapasitesi (Cp) gibi belirli termal özelliklerin şarj ve deşarj sırasında dinamik olarak nasıl değiştiğini anlamak gerekir.

    Son zamanlarda, Gwangju Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden (GIST) araştırmacılar, termal ölçümde teknik bir temel için elektrikli çift katmanlı kapasitörlerin (EDLC’ler) – yüksek güce ve uzun ömre sahip bir tür süper kapasitör – termal özelliklerini araştırdı ve önemli bilgiler ortaya çıkardı. . “3ω sıcak tel yöntemini kullanarak, iyonların adsorpsiyonu ve desorpsiyonu için aktif bir bölge olan mikroskobik elektrot-elektrolit hacminde EDLC’lerin ısı kapasitesindeki değişimi gerçek zamanlı olarak ölçebildik” diye açıklıyor Prof. Araştırmayı yöneten Jae Hun Seol. Çalışma 5 Şubat 2022’de çevrimiçi olarak kullanıma sunuldu ve International Journal of Heat and Mass Transfer dergisinin Cilt 188, Sayı 122632’de 1 Haziran 2022’de yayınlanacak.

    Determining Dynamic Changes in the Thermal Properties of Energy Storage Devices

    Enerji depolama cihazlarının termal özelliklerini etkin bir şekilde yönetmek, termal kaçaktan kaçınmanın ve güvenliği sağlamanın anahtarıdır. Son zamanlarda, Gwangju Bilim ve Teknoloji Enstitüsü’nden bilim adamları, şarj ve deşarj sırasında elektrikli çift katmanlı kapasitörlerin termal özelliklerinde, gelecekteki termal yönetim stratejilerini bilgilendirmeye yardımcı olacak önemli değişiklikleri ortaya çıkardı. Kredi: Gwangju Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (GIST)

    Araştırma ekibi hem yerinde (statik koşullar altında) hem de operando (şarj sırasında) deneyler yaptı. Pozitif ve negatif elektrotların sıcaklıklarının şarj sırasında %0.92 ve %0.42 oranında değiştiğini, bunun da ilgili Cp’lerinde %9.14 ve %3.91 azalmaya tekabül ettiğini buldular. “Termodinamik teoriye göre, bir sistemin iyonik konfigürasyon entropisi (rastgelelik ölçüsü), adsorpsiyon, yani şarj sırasında azalır. Bu aynı zamanda sistemin serbest enerjisini de etkiler. Birlikte, bu Cp’de bir azalmaya yol açar” diye açıklıyor Prof. Seol. Ekip ayrıca EDLC performansını nasıl etkilediğini görmek için elektrolit olan potasyum hidroksitin konsantrasyonunu da değiştirdi. Elektrolit konsantrasyonu 8 M olduğunda EDLC’nin maksimum kapasitans ve Cp azalması gösterdiğini buldular. Bunu iyonların hidrasyon derecesindeki değişikliklere ve iyonik hareketliliklerine bağladılar. Prof. Seol, “Bu çalışmanın önemli bir yönü, şarj etme ve boşaltmanın EDLC’lerin Cp’sini de değiştirmesidir” diyor. “Bu bulgular, EDLC’lerin altında yatan termal fizik anlayışımızı genişletecek.”Gerçekten de, bu sonuçlar, daha güvenli ve daha güvenilir enerji depolama cihazları oluşturacak olan gelecekteki etkili termal yönetim stratejilerine yönelik önemli bir adım olarak kabul edilebilir.

    Referans: Yeongcheol Park, Jaehoon Kim, Changho Kim, Seung-Mo Lee, Chul Kang ve Jae Hun Seol, 5 Şubat 2022, Uluslararası Journal of Heat and Mass Transfer.
    DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.122632

    Recent Articles

    spot_img

    Leave A Reply

    Lütfen yorumunuzu giriniz!
    Lütfen isminizi buraya giriniz

    Haberler günlük mailine gelsin

    Alakalı Haberler