The incorporation of various forms of elemental carbon into lead-acid batteries has the potential to significantly enhance battery performance. Carbon materials are commonly used as additives to the negative active material, particularly to improve cycle life and charge acceptance under high-rate partial state-of-charge (HRPSoC) conditions, which are prevalent in hybrid and electric vehicles. Carbon nanostructures and composite materials may also offer similar benefits. However, the impact of carbon on the positive active material is generally more limited compared to its influence on the negative side. Additionally, carbon can serve as a mesh current collector for both negative and positive plates. This advanced technology boosts energy storage efficiency by increasing the battery’s specific energy and optimizing active mass utilization. Such batteries, featuring a more robust active mass structure, promise extended cycle life. Recently, another important application of carbon in secondary batteries is its use in supercapacitor electrodes, which can either replace the negative plate or be connected in parallel with the lead plate. These innovative approaches enhance overall battery efficiency by improving specific power and HRPSoC performance. Furthermore, integrating carbon-based technologies into the production of lead-acid batteries can significantly enhance their performance, giving them a competitive advantage over other battery systems. These advancements also hold substantial potential for delivering more environmentally friendly and cost-effective energy storage solutions.
effective energy storage solutions. Keywords: Lead-acid batteries Carbon High-rate partial state of charge HRPSoC Cycle life
Kurşun-asit pillere çeşitli biçimlerdeki elementel karbonun eklenmesi, pil performansını önemli ölçüde artırma potansiyeline sahiptir. Karbon malzemeler, özellikle çevrim ömrünü ve yüksek oranlı kısmi şarj durumu (HRPSoC) koşullarında şarj kabulünü iyileştirmek amacıyla negatif aktif malzemeye katkı maddesi olarak yaygın bir şekilde kullanılır. Bu koşullar, hibrit ve elektrikli araçlarda yaygındır. Karbon nanoyapılar ve kompozit malzemeler de benzer faydalar sağlayabilir. Ancak, karbonun pozitif aktif malzeme üzerindeki etkisi, negatif tarafa göre genellikle daha sınırlıdır. Buna ek olarak, karbon, hem negatif hem de pozitif plakalar için bir ağ akım toplayıcısı olarak işlev görebilir. Bu ileri teknoloji, pilin özgül enerjisini artırarak ve aktif kütle kullanımını optimize ederek enerji depolama verimliliğini artırır. Bu tür piller, daha dayanıklı bir aktif kütle yapısına sahip olup, uzatılmış bir çevrim ömrü vaat eder. Son dönemde, karbonun ikincil pillerdeki bir diğer önemli uygulaması, süperkapasitör elektrotlarında kullanılmasıdır. Bu elektrotlar, negatif plakayı değiştirebilir veya kurşun plakayla paralel bağlanabilir. Bu yenilikçi yaklaşımlar, özgül gücü ve HRPSoC performansını iyileştirerek pilin genel verimliliğini artırır. Ayrıca, kurşun-asit pillerin üretimine karbon bazlı teknolojilerin entegre edilmesi, performanslarını önemli ölçüde artırarak diğer pil sistemlerine göre rekabetçi bir avantaj sağlar. Bu gelişmeler, daha çevre dostu ve maliyet açısından etkili enerji depolama çözümleri sunma potansiyeline de sahiptir.
Kurşun-asit piller Karbon Yüksek oranlı kısmi şarj durumu HRPSoC Çevrim ömrü
Birincil Dil | İngilizce |
---|---|
Konular | Elektrokimyasal Enerji Depolama ve Dönüşüm |
Bölüm | Makaleler |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2024 |
Gönderilme Tarihi | 23 Eylül 2024 |
Kabul Tarihi | 30 Aralık 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2024 Cilt: 6 Sayı: 2 |