Το Ionistor είναι ηλεκτροχημικοί πυκνωτές ή υπερπυκνωτές διπλής στρώσης. Τα μεταλλικά τους ηλεκτρόδια είναι επικαλυμμένα με πολύ πορώδες ενεργό άνθρακα, παραδοσιακά κατασκευασμένο από κελύφη καρύδας, αλλά πιο συχνά από αερογέλη άνθρακα, άλλους νανοσωλήνες νανοάνθρακα ή γραφένιο. Μεταξύ αυτών των ηλεκτροδίων υπάρχει ένας πορώδης διαχωριστής που κρατά τα ηλεκτρόδια μακριά, όταν τυλίγονται σε μια σπείρα, όλα αυτά εμποτίζονται με ηλεκτρολύτη. Ορισμένες καινοτόμες μορφές ιονιστή έχουν στερεό ηλεκτρολύτη. Αντικαθιστούν τις παραδοσιακές μπαταρίες σε αδιάλειπτα τροφοδοτικά μέχρι φορτηγά, όπου χρησιμοποιούν έναν υπερσυμπιεστή ως πηγή ενέργειας.
Αρχή λειτουργίας
Ο ιονιστής χρησιμοποιεί τη δράση ενός διπλού στρώματος που σχηματίζεται στη διεπιφάνεια μεταξύ άνθρακα και ηλεκτρολύτη. Ο ενεργός άνθρακας χρησιμοποιείται ως ηλεκτρόδιο σε στερεή μορφή και ηλεκτρολύτης σε υγρή μορφή. Όταν αυτά τα υλικά έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, ο θετικός και ο αρνητικός πόλος κατανέμονται μεταξύ τους κατάπολύ μικρή απόσταση. Κατά την εφαρμογή ηλεκτρικού πεδίου, το ηλεκτρικό διπλό στρώμα που σχηματίζεται κοντά στην επιφάνεια του άνθρακα στο ηλεκτρολυτικό υγρό χρησιμοποιείται ως κύρια δομή.
Πλεονέκτημα σχεδιασμού:
- Παρέχει χωρητικότητα σε μια μικρή συσκευή, δεν χρειάζεται ειδικά κυκλώματα φόρτισης για έλεγχο κατά την εκφόρτιση σε υπερφορτιζόμενες συσκευές.
- Η επαναφόρτιση ή η υπερβολική εκφόρτιση δεν επηρεάζει αρνητικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας όπως συμβαίνει με τις τυπικές μπαταρίες.
- Η τεχνολογία είναι εξαιρετικά "καθαρή" από άποψη οικολογίας.
- Κανένα πρόβλημα με ασταθείς επαφές όπως οι κανονικές μπαταρίες.
Σχεδιαστικά ελαττώματα:
- Η διάρκεια λειτουργίας είναι περιορισμένη λόγω της χρήσης ηλεκτρολύτη σε συσκευές που χρησιμοποιούν υπερπυκνωτή.
- Μπορεί να διαρρεύσει ηλεκτρολύτης εάν ο πυκνωτής δεν συντηρείται σωστά.
- Σε σύγκριση με τους πυκνωτές αλουμινίου, αυτοί οι πυκνωτές έχουν υψηλές αντιστάσεις και επομένως δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κυκλώματα AC.
Χρησιμοποιώντας τα πλεονεκτήματα που περιγράφονται παραπάνω, οι ηλεκτρικοί πυκνωτές χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές όπως:
- Δέσμευση μνήμης για χρονόμετρα, προγράμματα, τροφοδοσία ηλεκτρονικών κινητών, κ.λπ.
- Εξοπλισμός βίντεο και ήχου.
- Εφεδρικές πηγές κατά την αντικατάσταση μπαταριών για φορητό ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
- Τροφοδοτικά για εξοπλισμό ηλιακής ενέργειας, όπως ρολόγια και δείκτες.
- Μίζες για μικρούς και φορητούς κινητήρες.
αντιδράσεις οξειδοαναγωγής
Ο συσσωρευτής φορτίου βρίσκεται στη διεπαφή μεταξύ του ηλεκτροδίου και του ηλεκτρολύτη. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης, τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από το αρνητικό ηλεκτρόδιο στο θετικό ηλεκτρόδιο κατά μήκος του εξωτερικού κυκλώματος. Κατά την εκφόρτιση, τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Δεν υπάρχει μεταφορά φορτίου σε υπερπυκνωτή EDLC. Σε αυτόν τον τύπο υπερπυκνωτή, λαμβάνει χώρα μια αντίδραση οξειδοαναγωγής στο ηλεκτρόδιο, η οποία δημιουργεί φορτία και μεταφέρει το φορτίο μέσω των διπλών στρωμάτων της κατασκευής, όπου χρησιμοποιείται ένας ιονιστής.
Λόγω της αντίδρασης οξειδοαναγωγής που λαμβάνει χώρα σε αυτόν τον τύπο, υπάρχει πιθανότητα για χαμηλότερη πυκνότητα ισχύος από το EDLC, επειδή τα συστήματα Faradaic είναι πιο αργά από τα μη Faradaic συστήματα. Κατά γενικό κανόνα, οι ψευδοπυκνωτές παρέχουν υψηλότερη ειδική χωρητικότητα και πυκνότητα ενέργειας από τους EDLC λόγω του γεγονότος ότι ανήκουν στο σύστημα Faraday. Ωστόσο, η σωστή επιλογή υπερπυκνωτή εξαρτάται από την εφαρμογή και τη διαθεσιμότητα.
Υλικά με βάση το γραφένιο
Ο υπερπυκνωτής χαρακτηρίζεται από την ικανότητα γρήγορης φόρτισης, πολύ πιο γρήγορα από μια παραδοσιακή μπαταρία, αλλά δεν μπορεί να αποθηκεύσει τόση ενέργεια όσο μια μπαταρία, επειδή έχει μικρότερη ενεργειακή πυκνότητα. Η αύξηση της απόδοσής τους επιτυγχάνεται με τη χρήση νανοσωλήνων γραφενίου και άνθρακα. Θα βοηθήσουν στο μέλλον τους ιονιστές να αντικαταστήσουν πλήρως τις ηλεκτροχημικές μπαταρίες. Η νανοτεχνολογία σήμερα είναι η πηγή πολλώνκαινοτομίες, ειδικά στα ηλεκτρονικά κινητά.
Το γραφένιο αυξάνει την χωρητικότητα των υπερπυκνωτών. Αυτό το επαναστατικό υλικό αποτελείται από φύλλα των οποίων το πάχος μπορεί να περιοριστεί από το πάχος του ατόμου άνθρακα και των οποίων η ατομική δομή είναι εξαιρετικά πυκνή. Τέτοια χαρακτηριστικά μπορούν να αντικαταστήσουν το πυρίτιο στα ηλεκτρονικά. Ένας πορώδης διαχωριστής τοποθετείται μεταξύ δύο ηλεκτροδίων. Ωστόσο, οι παραλλαγές στον μηχανισμό αποθήκευσης και στην επιλογή του υλικού ηλεκτροδίου οδηγούν σε διαφορετικές ταξινομήσεις υπερπυκνωτών υψηλής χωρητικότητας:
- Ηλεκτροχημικοί πυκνωτές διπλής στρώσης (EDLC), οι οποίοι χρησιμοποιούν κυρίως ηλεκτρόδια υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και αποθηκεύουν την ενέργειά τους απορροφώντας γρήγορα ιόντα στη διεπιφάνεια ηλεκτροδίου/ηλεκτρολύτη.
- Οι ψευτο-πυκνωτές βασίζονται στη φαγική διαδικασία μεταφοράς φορτίου στην επιφάνεια ή κοντά στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Σε αυτήν την περίπτωση, τα αγώγιμα πολυμερή και τα οξείδια μετάλλων μεταπτώσεως παραμένουν ηλεκτροχημικά ενεργά υλικά, όπως αυτά που βρίσκονται σε ηλεκτρονικά ρολόγια που λειτουργούν με μπαταρία.
Εύκαμπτες πολυμερείς συσκευές
Ο υπερπυκνωτής κερδίζει και αποθηκεύει ενέργεια με υψηλό ρυθμό σχηματίζοντας διπλά στρώματα ηλεκτροχημικού φορτίου ή μέσω επιφανειακών αντιδράσεων οξειδοαναγωγής, με αποτέλεσμα υψηλή πυκνότητα ισχύος με μακροχρόνια κυκλική σταθερότητα, χαμηλό κόστος και προστασία του περιβάλλοντος. Το PDMS και το PET είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα υποστρώματα στην υλοποίηση εύκαμπτων υπερπυκνωτών. Στην περίπτωση του φιλμ, το PDMS μπορεί να δημιουργήσει ευέλικτα καιδιαφανή ιονιστικά λεπτής μεμβράνης σε ρολόγια με υψηλή κυκλική σταθερότητα μετά από 10.000 κύκλους flex.
Οι νανοσωλήνες άνθρακα μονού τοιχώματος μπορούν να ενσωματωθούν περαιτέρω στο φιλμ PDMS για περαιτέρω βελτίωση της μηχανικής, ηλεκτρονικής και θερμικής σταθερότητας. Ομοίως, αγώγιμα υλικά όπως το γραφένιο και τα CNT επικαλύπτονται επίσης με φιλμ PET για να επιτευχθεί τόσο υψηλή ευελιξία όσο και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Εκτός από το PDMS και το PET, άλλα πολυμερή υλικά προσελκύουν επίσης αυξανόμενο ενδιαφέρον και συντίθενται με διάφορες μεθόδους. Για παράδειγμα, τοπική παλμική ακτινοβολία λέιζερ έχει χρησιμοποιηθεί για τη γρήγορη μετατροπή της κύριας επιφάνειας σε μια ηλεκτρικά αγώγιμη δομή από πορώδη άνθρακα με καθορισμένα γραφικά.
Φυσικά πολυμερή όπως οι ίνες ξύλου και τα μη υφασμένα υφάσματα από χαρτί μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως υποστρώματα, τα οποία είναι εύκαμπτα και ελαφριά. Το CNT εναποτίθεται σε χαρτί για να σχηματίσει ένα εύκαμπτο ηλεκτρόδιο χαρτιού CNT. Λόγω της υψηλής ευκαμψίας του χάρτινου υποστρώματος και της καλής κατανομής των CNTs, η ειδική χωρητικότητα και η ισχύς και η ενεργειακή πυκνότητα αλλάζουν κατά λιγότερο από 5% μετά από κάμψη για 100 κύκλους σε ακτίνα κάμψης 4,5 mm. Επιπλέον, λόγω της υψηλότερης μηχανικής αντοχής και της καλύτερης χημικής σταθερότητας, τα χαρτιά βακτηριακής νανοκυτταρίνης χρησιμοποιούνται επίσης για την κατασκευή εύκαμπτων υπερπυκνωτών, όπως το κασετόφωνο Walkman.
Απόδοση υπερπυκνωτών
Ορίζεται ωςηλεκτροχημική δραστηριότητα και χημικές κινητικές ιδιότητες, συγκεκριμένα: κινητική ηλεκτρονίων και ιόντων (μεταφορά) στο εσωτερικό των ηλεκτροδίων και η απόδοση του ρυθμού μεταφοράς φορτίου στο ηλεκτρόδιο/ηλεκτρολύτη. Η ειδική επιφάνεια, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, το μέγεθος πόρων και οι διαφορές είναι σημαντικά για υψηλή απόδοση όταν χρησιμοποιούνται υλικά άνθρακα με βάση το EDLC. Το γραφένιο, με την υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, τη μεγάλη επιφάνεια και τη δομή του ενδιάμεσου στρώματος, είναι ελκυστικό για χρήση σε EDLC.
Στην περίπτωση των ψευδοπυκνωτών, αν και παρέχουν ανώτερη χωρητικότητα σε σύγκριση με τους EDLC, εξακολουθούν να είναι περιορισμένης πυκνότητας λόγω της χαμηλής ισχύος του τσιπ CMOS. Αυτό οφείλεται στην κακή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η οποία περιορίζει τη γρήγορη ηλεκτρονική κίνηση. Επιπλέον, η διαδικασία οξειδοαναγωγής που οδηγεί τη διαδικασία φόρτισης/εκφόρτισης μπορεί να βλάψει τα ηλεκτροενεργά υλικά. Η υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα του γραφενίου και η εξαιρετική του μηχανική αντοχή το καθιστούν κατάλληλο ως υλικό σε ψευδοπυκνωτές.
Μελέτες προσρόφησης στο γραφένιο έχουν δείξει ότι εμφανίζεται κυρίως στην επιφάνεια των φύλλων γραφενίου με πρόσβαση σε μεγάλους πόρους (δηλαδή, η δομή του ενδιάμεσου στρώματος είναι πορώδης, επιτρέποντας εύκολη πρόσβαση σε ιόντα ηλεκτρολυτών). Έτσι, η μη πορώδες συσσωμάτωση γραφενίου θα πρέπει να αποφεύγεται για καλύτερη απόδοση. Η απόδοση μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω με τροποποίηση της επιφάνειας με προσθήκη λειτουργικών ομάδων, υβριδισμό με ηλεκτρικά αγώγιμα πολυμερή και με σχηματισμό σύνθετων υλικών γραφενίου/οξειδίουμέταλλο.
Σύγκριση πυκνωτών
Τα supercaps είναι ιδανικά όταν απαιτείται γρήγορη φόρτιση για την κάλυψη βραχυπρόθεσμων αναγκών ρεύματος. Η υβριδική μπαταρία ικανοποιεί και τις δύο ανάγκες και μειώνει την τάση για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τη σύγκριση των χαρακτηριστικών και των κύριων υλικών στους πυκνωτές.
| Ηλεκτρικός πυκνωτής διπλής στρώσης, ονομασία ιονιστή | Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή αλουμινίου | Μπαταρία Ni-cd | Σφραγισμένη μπαταρία μολύβδου | |
| Χρήση εύρους θερμοκρασίας | -25 έως 70°C | -55 έως 125 °C | -20 έως 60 °C | -40 έως 60 °C |
| Ηλεκτρόδια | Ενεργός άνθρακας | Αλουμίνιο | (+) NiOOH (-) Cd |
(+) PbO2 (-) Pb |
| Ηλεκτρολυτικό υγρό | Οργανικός διαλύτης | Οργανικός διαλύτης | KOH |
H2SO4 |
| Μέθοδος ηλεκτροκινητικής δύναμης | Χρησιμοποιώντας φυσικό ηλεκτρικό εφέ διπλής στρώσης ως διηλεκτρικό | Χρήση οξειδίου αλουμινίου ως διηλεκτρικό | Χρησιμοποιώντας μια χημική αντίδραση | Χρησιμοποιώντας μια χημική αντίδραση |
| Ρύπανση | Όχι | Όχι | CD | Pb |
| Αριθμός κύκλων φόρτισης/εκφόρτισης | > 100.000 φορές | > 100.000 φορές | 500 φορές | 200 έως 1000 φορές |
| Χωρητικότητα ανά μονάδα όγκου | 1 | 1/1000 | 100 | 100 |
Χαρακτηριστικό χρέωσης
Χρόνος φόρτισης 1-10 δευτερόλεπτα. Η αρχική χρέωση μπορεί να ολοκληρωθεί πολύ γρήγορα και η ανώτατη χρέωση θα πάρει επιπλέον χρόνο. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ο περιορισμός του ρεύματος εισόδου κατά τη φόρτιση ενός άδειου υπερπυκνωτή, καθώς θα τραβήξει όσο το δυνατόν περισσότερο. Ο υπερπυκνωτής δεν είναι επαναφορτιζόμενος και δεν απαιτεί ανίχνευση πλήρους φόρτισης, το ρεύμα απλώς σταματά να ρέει όταν είναι γεμάτο. Σύγκριση απόδοσης μεταξύ υπερσυμπιεστή για αυτοκίνητο και Li-ion.
| Λειτουργία | Ionistor | Li-Ion (γενικά) |
| Χρόνος φόρτισης | 1-10 δευτερόλεπτα | 10-60 λεπτά |
| Κύκλος ζωής ρολογιού | 1 εκατομμύριο ή 30.000 | 500 και πάνω |
| Τάση | Από 2, 3 έως 2, 75Β | 3, 6 B |
| Ειδική ενέργεια (W/kg) | 5 (τυπικό) | 120-240 |
| Ειδική ισχύς (W/kg) | Έως 10000 | 1000-3000 |
| Κόστος ανά kWh | $10.000 | 250-1.000 $ |
| Ζωή | 10-15 ετών | 5 έως 10 ετών |
| Θερμοκρασία φόρτισης | -40 έως 65°C | 0 έως 45 °C |
| Θερμοκρασία εκφόρτισης | -40 έως 65°C | -20 έως 60°C |
Οφέλη από τη φόρτιση συσκευών
Τα οχήματα χρειάζονται επιπλέον ενεργειακή ώθηση για να επιταχύνουν, και εκεί έρχονται οι υπερσυμπιεστές. Έχουν όριο στη συνολική φόρτιση, αλλά μπορούν να το μεταφέρουν πολύ γρήγορα, καθιστώντας τις ιδανικές μπαταρίες. Τα πλεονεκτήματά τους σε σχέση με τις παραδοσιακές μπαταρίες:
- Η χαμηλή αντίσταση (ESR) αυξάνει το ρεύμα υπερτάσεως και το φορτίο όταν συνδέεται παράλληλα με την μπαταρία.
- Πολύ υψηλός κύκλος - η εκφόρτιση διαρκεί χιλιοστά του δευτερολέπτου έως λεπτά.
- Πτώση τάσης σε σύγκριση με συσκευή με μπαταρία χωρίς υπερπυκνωτή.
- Υψηλή απόδοση στο 97-98%, και η απόδοση DC-DC και στις δύο κατευθύνσεις είναι 80%-95% στις περισσότερες εφαρμογές, όπως π.χ.συσκευή εγγραφής βίντεο με ιονιστές.
- Σε ένα υβριδικό ηλεκτρικό όχημα, η απόδοση του κυκλικού κόμβου είναι 10% μεγαλύτερη από αυτή μιας μπαταρίας.
- Λειτουργεί σε πολύ μεγάλο εύρος θερμοκρασίας, συνήθως -40 C έως +70 C, αλλά μπορεί να είναι από -50 C έως +85 C, ειδικές εκδόσεις διαθέσιμες έως 125 C.
- Μικρή ποσότητα θερμότητας που παράγεται κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση.
- Μεγάλη διάρκεια ζωής με υψηλή αξιοπιστία, μειώνοντας το κόστος συντήρησης.
- Ελαφρή υποβάθμιση σε εκατοντάδες χιλιάδες κύκλους και διαρκεί έως και 20 εκατομμύρια κύκλους.
- Χάνουν όχι περισσότερο από το 20% της χωρητικότητάς τους μετά από 10 χρόνια και έχουν διάρκεια ζωής 20 χρόνια ή περισσότερο.
- Ανθεκτικό στη φθορά.
- Δεν επηρεάζει τις βαθιές εκφορτίσεις όπως οι μπαταρίες.
- Αυξημένη ασφάλεια σε σύγκριση με τις μπαταρίες - δεν υπάρχει κίνδυνος υπερφόρτισης ή έκρηξης.
- Δεν περιέχει επικίνδυνα υλικά για απόρριψη στο τέλος της ζωής τους, σε αντίθεση με πολλές μπαταρίες.
- Συμμορφώνεται με τα περιβαλλοντικά πρότυπα, επομένως δεν υπάρχει περίπλοκη απόρριψη ή ανακύκλωση.
Τεχνολογία συγκράτησης
Ο υπερπυκνωτής αποτελείται από δύο στρώματα γραφενίου με ένα στρώμα ηλεκτρολύτη στη μέση. Η ταινία είναι δυνατή, εξαιρετικά λεπτή και ικανή να απελευθερώσει μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε σύντομο χρονικό διάστημα, ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα άλυτα προβλήματα που εμποδίζουν την τεχνολογική πρόοδο προς αυτή την κατεύθυνση. Μειονεκτήματα του Supercapacitor σε σχέση με τις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες:
- Χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα - συνήθωςπαίρνει από το 1/5 έως το 1/10 της ενέργειας μιας ηλεκτροχημικής μπαταρίας.
- Εκφόρτιση γραμμής - αποτυχία χρήσης του πλήρους ενεργειακού φάσματος, ανάλογα με την εφαρμογή, δεν είναι διαθέσιμη όλη η ενέργεια.
- Όπως με τις μπαταρίες, οι κυψέλες είναι χαμηλής τάσης, απαιτούνται σειριακές συνδέσεις και εξισορρόπηση τάσης.
- Η αυτοεκφόρτιση είναι συχνά υψηλότερη από τις μπαταρίες.
- Η τάση ποικίλλει ανάλογα με την αποθηκευμένη ενέργεια - Η αποδοτική αποθήκευση και ανάκτηση ενέργειας απαιτεί εξελιγμένο ηλεκτρονικό εξοπλισμό ελέγχου και μεταγωγής.
- Έχει την υψηλότερη διηλεκτρική απορρόφηση από όλους τους τύπους πυκνωτών.
- Η ανώτερη θερμοκρασία χρήσης είναι συνήθως 70 C ή λιγότερο και σπάνια υπερβαίνει τους 85 C.
- Τα περισσότερα περιέχουν έναν υγρό ηλεκτρολύτη που μειώνει το μέγεθος που απαιτείται για την αποφυγή ακούσιας ταχείας εκκένωσης.
- Υψηλό κόστος ηλεκτρικής ενέργειας ανά watt.
Hybrid Storage
Ειδική σχεδίαση και ενσωματωμένη τεχνολογία ηλεκτρονικών ισχύος έχουν αναπτυχθεί για την παραγωγή μονάδων πυκνωτών με νέα δομή. Δεδομένου ότι οι μονάδες τους πρέπει να κατασκευάζονται με χρήση νέων τεχνολογιών, μπορούν να ενσωματωθούν σε πάνελ αμαξώματος αυτοκινήτου, όπως η οροφή, οι πόρτες και το καπό του πορτμπαγκάζ. Επιπλέον, έχουν εφευρεθεί νέες τεχνολογίες εξισορρόπησης ενέργειας που μειώνουν τις απώλειες ενέργειας και το μέγεθος των κυκλωμάτων εξισορρόπησης ενέργειας σε συστήματα αποθήκευσης ενέργειας και συσκευών.
Έχουν επίσης αναπτυχθεί μια σειρά σχετικών τεχνολογιών, όπως ο έλεγχος φόρτισης καιεκφόρτισης, καθώς και συνδέσεις με άλλα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας. Μια μονάδα υπερπυκνωτών με ονομαστική χωρητικότητα 150 F, ονομαστική τάση 50 V μπορεί να τοποθετηθεί σε επίπεδες και καμπύλες επιφάνειες επιφάνειας 0,5 τετραγωνικών μέτρων. μ. και πάχους 4 εκ. Εφαρμογές που ισχύουν για ηλεκτρικά οχήματα και μπορούν να ενσωματωθούν με διάφορα μέρη του οχήματος και άλλες περιπτώσεις όπου απαιτούνται συστήματα αποθήκευσης ενέργειας.
Εφαρμογή και προοπτικές
Στις ΗΠΑ, τη Ρωσία και την Κίνα υπάρχουν λεωφορεία χωρίς μπαταρίες έλξης, όλες οι εργασίες γίνονται από ιονιστές. Η General Electric έχει αναπτύξει ένα φορτηγό με υπερπυκνωτή για την αντικατάσταση της μπαταρίας, παρόμοιο με αυτό που έχει συμβεί σε ορισμένους πυραύλους, παιχνίδια και ηλεκτρικά εργαλεία. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι οι υπερπυκνωτές υπερτερούν των μπαταριών μολύβδου-οξέος στις ανεμογεννήτριες, κάτι που επιτεύχθηκε χωρίς η ενεργειακή πυκνότητα υπερπυκνωτών να πλησιάζει αυτή των μπαταριών μολύβδου-οξέος.
Είναι πλέον σαφές ότι οι υπερπυκνωτές θα θάψουν τις μπαταρίες μολύβδου-οξέος τα επόμενα χρόνια, αλλά αυτό είναι μόνο ένα μέρος της ιστορίας, καθώς βελτιώνονται ταχύτερα από τον ανταγωνισμό. Προμηθευτές όπως η Elbit Systems, η Graphene Energy, η Nanotech Instruments και η Skeleton Technologies έχουν δηλώσει ότι υπερβαίνουν την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών μολύβδου-οξέος με τους υπερπυκνωτές και τα υπερβακτήρια τους, μερικά από τα οποία θεωρητικά ταιριάζουν με την ενεργειακή πυκνότητα των ιόντων λιθίου.
Ωστόσο, ο ιονιστής σε ένα ηλεκτρικό όχημα είναι μία από τις πτυχές της ηλεκτρονικής και της ηλεκτροτεχνικής πουαγνοείται από τον Τύπο, τους επενδυτές, τους πιθανούς προμηθευτές και πολλούς ανθρώπους που ζουν με την παλιά τεχνολογία, παρά την ταχεία ανάπτυξη της αγοράς πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων. Για παράδειγμα, για οχήματα ξηράς, νερού και αέρα, υπάρχουν περίπου 200 μεγάλοι κατασκευαστές κινητήρων έλξης και 110 μεγάλοι προμηθευτές μπαταριών έλξης σε σύγκριση με λίγους κατασκευαστές υπερπυκνωτών. Γενικά, δεν υπάρχουν περισσότεροι από 66 μεγάλοι κατασκευαστές ιονιστών στον κόσμο, οι περισσότεροι από τους οποίους έχουν επικεντρώσει την παραγωγή τους σε ελαφρύτερα μοντέλα για ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης.
