Research on molecular energy storage

封面


如何引用文章

全文:

详细

This article provides a comparative analysis of various energy storage devices. A detailed review and analysis of molecular energy storage units is carried out, their main characteristics and parameters, as well as their application areas, are determined.

The main types of molecular energy storage are determined: electric double layer capacitors, pseudo capacitors, hybrid capacitors. Comparison of the characteristics of various batteries is given. The parameters of various energy storage devices are presented. The analysis of molecular energy storage devices and accumulators is carried out. Ttheir advantages and disadvantages are revealed.

It has been shown that molecular energy storage or double layer electrochemical capacitors are ideal energy storage systems due to their high specific energy, fast charging and long life compared to conventional capacitors.

The article presents oscillograms of a lithium-ion battery with a voltage of 10.8 V at a pulsed load current of 2A of a laptop with and without a molecular energy storage device, as well as oscillograms of a laptop with DVD lithium-ion battery with a voltage of 10.8 V with a parallel shutdown of a molecular energy storage device with a capacity of 7 F and without it. The comparative analysis shows that when the molecular energy storage unit with a 7 F capacity is switched on and off, transient processes are significantly improved and there are no supply voltage dips. The dependences of the operating time of a 3.6 V 600 mAh lithium-ion battery at a load of 2 A for powering mobile cellular devices with and without a molecular energy storage are given. It is shown that when the molecular energy storage device is switched on, the battery operation time increases by almost 20%.

作者简介

S. Zuyev

Moscow Polytechnic University

编辑信件的主要联系方式.
Email: eope@mospolytech.ru

PhD in Physics and Mathematics

俄罗斯联邦, Moscow

R. Maleyev

Moscow Polytechnic University

Email: eope@mospolytech.ru

PhD in Engineering

俄罗斯联邦, Moscow

Yu. Shmatkov

Moscow Polytechnic University

Email: eope@mospolytech.ru
俄罗斯联邦, Moscow

M. Khandzhalov

Moscow Polytechnic University

Email: eope@mospolytech.ru
俄罗斯联邦, Moscow

D. Yakhutl'

Federal State Unitary Enterprise Scientific Research and Experimental Institute of Road Electronics and Electric Devices

Email: eope@mospolytech.ru

PhD in Engineering

俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. R.A. Maleev, S.M. Zuev, A.M. Fironov, N.A. Volchkov, A.A. Skvortsov. The starting processes of a car engine using capacitive energy storages. Periodico Tche Quimica, 2019, vol. 16, No 33, p. 877−888.
  2. Maleyev R.A., Zuyev S.M., Skvortsov A.A., Lavrikov A.A. Electric starting systems with high voltage power sources. Problemy mashinostroyeniya i avtomatizatsii. 2020. No 1, pp. 66−71 (in Russ.).
  3. N.P. Grebenchikov, D.O. Varlamov, S.M. Zuev, R.A. Maleev, A.A. Skvortsov, and A.P. Grebenchikov. Study of Solar Panel Charge Controllers. ISSN 1064-2269, Journal of Communications Technology and Electronics, 2020, Vol. 65, No. 9, pp. 1053–1061.
  4. Maleyev R.A., Gulin A.N., Mychka N.V., Kuznetsova YU.A. Electric starting system with various power sources. Izvestiya MGTU «MAMI». No 4(26), 2015. V. 1, pp. 51−55 (in Russ.).
  5. Maleyev R.A., Gulin A.N., Mychka N.V., Kapralova M.A. Calculation of the parameters of the electric starting system of the engine with a combined power source. Izvestiya MGTU «MAMI». 2014, No 3(21). V. 1, pp. 47−53 (in Russ.).
  6. Maleyev R.A., Shmatkov YU.M. Investigation of unconventional power sources in systems for electric starter start-up of internal combustion engines. Izvestiya MGTU «MAMI». 2014, No 1(19). V. 1, pp. 39−45 (in Russ.).
  7. Lavrikov A.A., Maleyev R.A., Zuyev S.M., Shmatkov YU.M. Mathematical modeling of an adapter for battery voltage equalization. Izvestiya MGTU «MAMI». 2019, No 3(41), pp. 57−66 (in Russ.).
  8. Kuznetsov V., Pan'kina O., Machkovskaya N. Electrical double layer capacitors (supercapacitors): development and production. Komponenty i tekhnologii. 2005. No 6 (in Russ.).
  9. Maleyev R.A., Zuyev S.M., Lavrikov A.A., Grebenchikov N.P. Investigation of operating modes of capacitive energy storage systems in starting systems of a vehicle engine. Izvestiya MGTU «MAMI». 2019, No 1(39), pp. 29−36 (in Russ.).
  10. Maleyev R.A, Shmatkov YU.M., Kholodov A.A. Electric starting systems with high-voltage power sources. Izvestiya MGTU «MAMI». 2018, No 1(35), pp. 33−38 (in Russ.).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. The principle of operation of the molecular energy storage

下载 (90KB)
索引源数据
3. Fig. 2. The internal structure of the molecular energy storage

下载 (63KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Types of molecular energy storages

下载 (127KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Analysis of the parameters of energy sources: 1 – area of prospective development of rechargeable chemical current sources (batteries); 2 – area of promising development of energy storage capacitors with dielectrics; 3 – area of promising development of capacitors with an electric double layer

下载 (97KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Oscillogram of a lithium-ion battery with a voltage of 10.8 V at a pulsed load current of 2A

下载 (75KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Oscillogram of a lithium-ion battery with a voltage of 10.8 V with parallel switching off of the molecular energy storage with a capacity of 7 F

下载 (63KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Waveform of 10.8V Li-ion battery at 2A impulse load current for laptop with DVD

下载 (84KB)
索引源数据
9. Fig. 8. Oscillogram of a lithium-ion battery with a voltage of 10.8 V with parallel switching off of a 7 F molecular energy storage for a laptop with DVD

下载 (67KB)
索引源数据
10. Fig. 9. Run-time of 3.6V 600mAh Li-ion battery at 2A load to power mobile cellular devices with and without molecular energy storage

下载 (36KB)
索引源数据

版权所有 © Zuyev S.M., Maleyev R.A., Shmatkov Y.M., Khandzhalov M.Y., Yakhutl' D.R., 2021

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».