Materialien für Superkondensatoren

Aktivkohle für Superkondensatoren und Elektroden für Hochleistungs-Energiespeicher

Optimierung der Ladungsspeicherung an der Elektroden-Elektrolyt-Grenzfläche.

Superkondensatoren erfordern eine andere Kohlenstoffarchitektur als Batterien. Während Batterien Energie durch chemische Reaktionen im Materialvolumen speichern, speichern Superkondensatoren Ladung an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt. Das bedeutet, dass die Porenstruktur des Kohlenstoffs die für Ionen zugängliche Oberfläche maximieren und gleichzeitig den Transportwiderstand minimieren muss – die Ionen müssen während der Lade- und Entladezyklen, die sich in Sekunden bemessen, schnell an die Oberfläche gelangen.

Die Herausforderung und der PureStar-Ansatz

Die Herausforderung: Optimierung des Ionentransports.

Mikroporen bieten eine große Oberfläche, verlangsamen jedoch die Ionen-Diffusion; Makroporen ermöglichen einen schnellen Transport, gehen dabei jedoch zu Lasten der Oberfläche. Der ideale Kohlenstoff für Superkondensatoren verfügt über ein dreidimensionales, miteinander verbundenes Mesoporen-Netzwerk, das beide Anforderungen in Einklang bringt, wobei die Porengrößen auf die Abmessungen der Elektrolyt-Ionen abgestimmt sind.

Warum sollten Sie sich für PureStar entscheiden?

Die Superkondensator-Typen von PureStar zeichnen sich durch dreidimensional vernetzte Mesoporen-Netzwerke aus, die auf hohe Leistungsdichte und lange Zyklenlebensdauer ausgelegt sind. Unsere hochreinen Aktivkohlen weisen den für die elektrochemische Stabilität erforderlichen niedrigen Metall- und Aschegehalt auf und verhindern so Nebenreaktionen, die die Zyklusleistung beeinträchtigen. Die Zertifizierung der BET-Oberfläche und der Porenverteilung auf Chargenebene gewährleistet, dass Elektrodenhersteller über gesamte Produktionskampagnen hinweg eine gleichbleibende Rheologie der Aufschlämmung und Beschichtungsqualität aufrechterhalten können.

Über die Standardanwendungen von EDLCs hinaus kommen die Hartkohlematerialien von PureStar auch auf dem wachsenden Markt für Lithium-Ionen-Hybridkondensatoren (LIC) zum Einsatz. In LICs wird eine batterietypische Hartkohle-Anode mit einer kondensatorartigen Kathode kombiniert, wodurch die Energiedichte einer Batterie mit der Leistungsdichte und Zyklenlebensdauer eines Superkondensators vereint wird. Diese Hybridarchitektur kommt zunehmend in regenerativen Bremssystemen und bei der Netzfrequenzregelung zum Einsatz, wo weder reine Batterien noch reine Kondensatoren den Arbeitszyklus allein bewältigen können.