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Nickel – cadmium batteries
Specific energy 40–60 W·h/kg
Energy density 50–150 W·h/L
Specific power 150 W/kg
Charge/discharge
efficiency
70–90%
[1]
Self-discharge rate 10%/month
Cycle durability 2,000 cycles
Nominal cell
voltage
1.2 V](https://image.slidesharecdn.com/lecture1-copy-230914194337-ffc52595/85/Lecture-1-Copy-pptx-30-320.jpg)
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- 1. EN 672: EnergyStorage Systems Instructor: Dr. Ranjith Thangavel School of Energy Science and Engineering, IITG
- 2. Introduction to EnergyStorage: Relevance and scenario. Perspective on development of Energy storage systems. Energy storage criteria, General concepts. Conventional batteries – fundamentals and applications. Grid connected and Off grid energy storage systems and requirements. Thermal storage: Thermal properties of materials, Principle of operations, Efficiency factors, large scale and Medium scale operations, Pros and Cons. Advances in thermal storage. Mechanical Storage: Types of systems, Principle of operations, Emerging advances and Technologies. case study : Flywheel Electrochemical Storage: Materials, Principle of Operation, Challenges and research survey, Positive electrode materials, negative electrode materials, electrolytes. Fuel Cells and Hydrogen storage: Principle of operation, challenges and Case studies Magnetic storage: Principle of operation, emerging challenges, devices and technology review Electro-optic and Optical storage: Principles of operation, device fabrication, emerging devices and upcoming technologies Supercapacitors: Principle of operation, device fabrication, challenges and technical review Syllabus
- 3. Objectives To enable thestudents to gain the knowledge of principle and applications of energy storage Upon completion of this course, the students would know concepts on designing of batteries, fuel cells, and H2 storage. To make you familiar with emerging areas of research on energy storage systems
- 4. Text books 1.Energy Storage2010th Edition by Robert Huggins (Author) 2.Handbook of Batteries Book by David Linden and Thomas Reddy, McGraw Hills
- 5. Need for Energystorage Globally, human has consumed 575 Quads (or, 575 × 1015 Btu, or 606.7 × 1018 J) of energy in 2015 The demand is expected to grow by 28% to 736 Quads (or, 736 × 1015 Btu, or 776.5 × 1018 J) in 2040. Fossil fuel will have major share Currently, coal's share in power generation in the US is over 35%, while it exceeds 70% in India and China. CO2 emissions a major issue. Fig. Global installed capacities of major power generation technologies, DOE USA
- 6. Need for Energystorage Energy and transport sector contributes more than 50% of total CO2 emissions. India and China are major CO2 emitters.
- 7. New policies –2015 Paris Summit Adapted by 196 countries 5% reduction in greenhouse gases by 2050 Limit global warming by 1.5 - 2 oC Technologies for zero emissions, low- carbon solutions, and carbon capture. Achieve carbon neutrality by 2050
- 8. Move to renewables(solar, wind, hydro) New policies – 2015 Paris Summit Emission free vehicles (EVs, fuel cell) Low carbon techniques, carbon capture Develop smart grids and ESS system
- 9. India’s vision oncarbon neutrality Niti Aayog, National Mission on Mobility and Ministry of Renewable Energy Achieve carbon neutrality by 2070 Take renewable energy’s share beyond 50% by 2040. Convert all IC engine car’s by EVs and Fuel cell by earnest.
- 10. Renewable energy issues Highly Intermittent Mismatch between supply and demand High supply during less demand Less supply during high demand
- 11. Supply demand :example Daily supply and demand with storage of renewable energy, Minnesota, USA Energy produced from Wind farm in Canada Non-linear energy production Changes with hour, days, month, year….. Energy storage is the solution
- 12. ENERGY STORAGE TECHNOLOGIES MECHANICAL •Pumped hydro • Compressed air • Liquid air • Flywheel • Gravity CHEMICAL • Conventional batteries • High-temperature batteries • Flow batteries • Metal-air batteries • Fuel cell batteries Electrical • Superconducting magnetic • Supercapacitors • Other capacitors THERMAL • Pumped thermal • Hot/cold thermal • Sensible/latent/reaction heat • Cryogenic • Molten salt • Underground(aquifer) Excess electrical energy produced is converted to other form for storage. The stored electrical energy is converted back to electric energy during demand. Electricity Storable intermediary energy Electricity
- 13. Need for Energystorage system Energy storage systems are used in four categories : 1. Low-power application in isolated areas, essentially to feed transducers and emergency terminals. 2. Medium-power application in isolated areas (individual electrical systems, town supply). 3. Network connection application with peak leveling. 4. Power-quality control applications.
- 14. Current status ofenergy storage Fig. Global total operational ESTs projects Pumped Hydro takes >90% share – matured technology Batteries takes >90% share – emerging technology
- 15. Technical maturity &research opportunities 1. Mature technologies: PHS and lead-acid battery are mature and have been used for over 100 years 2. Developed technologies: Li-ion, Flow Batteries, SMES, flywheel, capacitor, supercapacitor, Thermal energy storage 3. Developing technologies: Fuel cell, Meta-Air battery, Solar Fuel and Cryogenic Energy Storage are still under development
- 16. Pumped Hydro storage Principle: During periods when demand is low, these stations use excess electricity to pump the water from the lower reservoir to the upper reservoir. When demand is very high, the water flows out of the upper reservoir and activates the turbines to generate high-value electricity for peak hours Conversion efficiency : 65–80%, depending on equipment characteristics Parameters: the height of the waterfall and the volume of water. A mass of 1 ton falling 100 m generates 0.272 kWh. Shortcomings: site requirements with different water elevation Water volume needed at a given height to store 6MWh
- 17. Global capacity isover 180 GW. India : Pumped hydro is about 7 GW that consists of nine plants. Two projects of 1080 MW capacity are now under construction (Tehri - 1000 MW and Koyna - 80 MW). Also, four projects with cumulative capacity of 2600 MW (Kundah– 500 MW, Malshej Ghat- 700 MW, Humbali- 400 MW, and Turga- 1000 MW) are under planning stage. Expensive than other chemical and mechanical storage. Pumped Hydro storage in India
- 18. Compressed air storage •Excessenergy will be utilized to compress air by compressor and same compressed air will be utilized to produce electricity during peak-hour. •Compressed air energy storage is done in underground caverns and abandoned mines. •Huntorf, Germany with a power output of 320 MW and a storage capacity of 580 MWh. •McIntosh, Alabama, USA with a 110 MW output and 2860 MWh of storage capacity
- 19. Electrochemical energy storage Batteries store energy chemically through electrochemical reactions (red-ox) and produce electricity vice-versa. The presence of an anode, cathode, and electrolyte provides the basis for storing energy and satisfying energy loads. There are a wide range of battery types, sizes, designs, operating temperatures, control mechanisms, and chemistries. Beyond storing energy, all batteries are not created equal. Type of anode, cathode, and electrolyte, ions used determines the capacity, voltage, energy density, power density and other characteristics of the battery
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- 21. 21 Primary batteries :disposable batteries Chemical energy -------------> electrical energy (electrochemical reaction cannot be reversed) Ex : drycell (Zinc – carbon battery) Secondary batteries : rechargeable batteries Chemical energy <-------------> electrical energy can be reversed by applying a certain voltage to the battery in the opposite direction (charging) Ex : lead – acid battery Battery types
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- 23. 23 Making electrons toflow outside the metals (electrodes) produces electricity Oxidation (loss e-) Reduction (gain e-) 1 2 Galvanic Cell ( Voltaic cell) Chemical reactions make electrons move between atoms
- 24. 24 Making electricity toflow inside the metals (electrodes) to store electricity 3 4 No reaction Non-spontaneous ZnSO4 Applying electricity makes reactions Applying Electricity makes chemical reactions 3 4 + - Electrolytic cell
- 25. Faraday’s – FirstLaw of Electrolysis It is one of the primary laws of electrolysis. It states, during electrolysis, the amount of chemical reaction which occurs at any electrode under the influence of electrical energy is proportional to the quantity of electricity passed through the electrolyte. Faraday’s – Second Law of Electrolysis Faraday’s second law of electrolysis states that if the same amount of electricity is passed through different electrolytes, the masses of ions deposited at the electrodes are directly proportional to their chemical equivalents.
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- 30. 30 Nickel – cadmiumbatteries Specific energy 40–60 W·h/kg Energy density 50–150 W·h/L Specific power 150 W/kg Charge/discharge efficiency 70–90% [1] Self-discharge rate 10%/month Cycle durability 2,000 cycles Nominal cell voltage 1.2 V
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- 32. 32 Positive : Lithiumion containing Transition metal oxide Negative : graphite Electrolyte : Li-ion containing organic solvent Li-ion batteries
- 33. AL Current Collector Cu Current Collector Electrolyte LiMO2 Graphite SEI SEI Lithium-Ion BatteryCharge Co3+ Co4+ (Oxidation)
- 34. AL Current Collector Cu Current Collector Electrolyte LiMO2 Graphite SEI SEI Lithium-Ion BatteryDischarge Co4+ Co3+ (reduction)
- 35. 35 Whittingham atthe Exxon Company showed that lithium can de/intercalate from/into LixTiS2. John Goodenough found that a cobalt oxide analogue of LixTiS2, namely LixCoO2, qualified as a good cathode material. Yoshino at Asahi Kasei Corporation, Japan, showed that petroleum coke (graphite) can store large amounts of lithium ions could from LixCoO2 and demonstrated a full Li-ion battery. Sony first commercialized LIBs in 1990s
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- 37. 37 3 Li-ion batterytechnology Galaxy S2 3.7 V, 1650 mAh Galaxy S10 3.85 V, 3000 mAh M20s 3.85 V 5000 mAh Evolution with different materials in anode and cathode. Double/triple capacity, but size remains similar.
- 38. 38 38 24 kWh 50Wh 3 Modern Li-ion technology
- 39. 39 39 3 Modern Li-iontechnology
- 40. 40 Organic electrolytes makeLIBs a superior candidate
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- 43. 43 Performance metrics ofLIBs depends on potential of each electrode
- 48. Particle & atomicscale issue No grain boundary Ni rich Single crystalline cathodes can drive EVs for 1 million mile (Tesla’s future idea) Mechanically stable Stable SEI No cracks Nat. Commun, 2020, 11, 3050, Nickel Institute LiCoO2 LiNi0.6Co0.2Mn0.2Mn0.2O2 Precursor : Ni0.6Co0.2Mn0.2Mn0.2(OH)2 Co-precipitation approach Solid state Polycrystalline nature of Ni rich cathode
- 49. Single crystal LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 J.Electrochem. Soc., 164 (14) A3529-A3537 (2017)
- 50. J. Electrochem. Soc.,164 (7) A1534-A1544 (2017) Low gas evolution, and improved thermal stability for Single crystal NCMs than polycrystalline, and Al2O3 coated polycrystalline NCMs. Li-ion full-cell : NMC//graphite
- 51. J. Electrochem. Soc.,166 (13) A3031-A3044 (2019) Single crystal NCMs can drive EVs for 1 million mile
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- 58. Single phase reaction– Layered oxid
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- 63. Spinel – LiMn2O4 Jahn– teller distortion
- 64.
- 65. Additional parameters : Operating temperature : -40oC to 60oC Fast charging ability
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Editor's Notes
- #21 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #22 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #23 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #24 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #25 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #27 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #29 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #30 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #31 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #32 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #33 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #36 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #37 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #38 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #39 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #40 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #41 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #43 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #44 이 두가지 메인 요소를 획기적으로 줄이기 위한 방법으로는 효율적인 전력사용과 전기자동차를 사용함으로써 배출가스를 제거하는 방안이 유력시 되고 있습니다. 이를 위해서는 다양한 에너지 저장 장치를 효율적으로 활용하여 스마트그린 시티를 구성하는 형태가 추진되고 있는데 다양한 에너지 저장 장치중 대표적인 형태로는 이차전지와 슈퍼커패시터가 주로 사용되고 있습니다. 하지만, 두 시스템은 서로 상보적인 형태를 취하고 있어 각각의 시스템이 고에너지밀도와 높은 출력밀도를 동시에 가지는 형태를 구현하는데는 현재의 기술력으로는 아직 어려운 상황입니다.따라서, 현재 이를 위해 제안된 시스템이 바로 하이브리드 커패시터라고 할 수 있습니다.
- #49 However, increasing Ni-content makes lot of problem due to grain boundary distortion, Intergranular cracking, unwanted side reaction. These all problem are mainly associated with poly crsyalline nature of Nickel based cathode. During synthesis, Ni-based cathodes are always formed as poly crystalline particles. Changing from poly crystalline to single crystalline type nickel cathode can greatly eliminate all issues and can output a superior cathode. However, single crystalline cathodes are not realized yet.
- #50 Ionic radius Li+ : 0.076 nm Ni2+ : 0.069 nm
- #51 Ionic radius Li+ : 0.076 nm Ni2+ : 0.069 nm
- #52 Ionic radius Li+ : 0.076 nm Ni2+ : 0.069 nm