E-Mail:info@junglenical.com

Anfrage stellen

Aktivkohle für Superkondensatoren

Aktivkohle ist ein führendes Elektrodenmaterial für Superkondensatoren und bietet die extrem große Oberfläche, die optimale Porenstruktur und die elektrochemische Stabilität, die für eine außergewöhnliche Kapazität, schnelle Ladezeiten und eine Lebensdauer von mehreren Millionen Ladezyklen erforderlich sind.
Jetzt ein Angebot anfordern!
Superkondensator-Aktivkohle – Titelbild

Was ist Superkondensator-Aktivkohle?

Aktivkohle für Superkondensatoren ist eine spezielle, technisch ausgereifte Aktivkohleart, die als Hauptelektrode für elektrische Doppelschichtkondensatoren (EDLCs) verwendet wird – eine der weltweit am häufigsten eingesetzten Arten von Superkondensatoren. In EDLCs erfolgt die Speicherung elektrischer Energie durch die reversible Adsorption und Desorption des Elektrolyts an der Oberfläche der Aktivkohleelektrode und des flüssigen Elektrolyts – ein rein physikalischer Prozess, der ohne chemische Reaktionen auskommt und extrem schnelle Lade- und Entladegeschwindigkeiten ermöglicht, wodurch sich Superkondensatoren von herkömmlichen Zellen unterscheiden.

Die Leistung von EDLC-Superkondensatoren hängt von den Eigenschaften ihrer Aktivkohleelektroden ab. Die BET-Oberfläche – bei Hochleistungs-Superkondensatoren in der Regel zwischen 1.500 und 3.000 Metern pro Gramm – bestimmt direkt die Kapazität und die Leistungsdichte. Die Porengrößenverteilung bestimmt, wie effektiv Elektrolytionen an die innere Kohlenstoffoberfläche gelangen können, und beeinflusst somit die Leistungsdichte und die Strombelastbarkeit. Die elektrische Leitfähigkeit, der Aschegehalt, der Korndurchmesser und die Ladungsdichte der Elektrode wirken sich alle auf den Innenwiderstand, die Selbstentladungsrate und die langfristige Zirkulationsstabilität aus. Daher ist die Herstellung von SC-Aktivkohle wesentlich anspruchsvoller als die von Filterkohle, was eine präzise Steuerung jedes einzelnen Schritts – von der Rohstoffauswahl über die Aktivierung und Nachbehandlung bis hin zur Qualitätssicherung – erfordert.

Die wichtigsten Vorteile von Aktivkohle für Superkondensatoren

  • Extrem hohe BET-Oberfläche für maximale Kapazität: Aktivkohle in Superkondensatorqualität mit einer BET-Oberfläche von über 2000 Nm/g verfügt über außergewöhnlich dichte elektrochemische Aktivierungsstellen, wodurch die pro Gewichtseinheit gespeicherte Ladungsmenge maximiert werden kann und die EDLC-Superkondensatoren bei hoher Leistung und kurzfristiger Energiespeicherung mit Batterietechnologien konkurrieren können.
  • Optimierte Porengrößenverteilung für hohe Leistungsdichte: Präzise mikroporöse und mesoskopische Strukturen sorgen für eine schnelle, ungehinderte Zufuhr von Elektrolytionen zu allen aktiven Elektrodenoberflächen – minimaler serieller Widerstand (ESR), maximale Leistungsdichte sowie die Fähigkeit zum Laden und Entladen im Subsekundenbereich, wodurch Superkondensatoren für Anwendungen wie regeneratives Bremsen, Regelung der Stromqualität und Spitzenleistungsunterstützung unverzichtbar sind.
  • Extrem geringer Asche- und Verunreinigungsgehalt für eine längere Lebensdauer: Das Vorhandensein von Metall und Asche in der Aktivkohle beschleunigt den Verschleiß der Elektrode, erhöht die Selbstentladung und verringert die Kapazitätserhaltung über die gesamte Lebensdauer hinweg – daher ist ein extrem niedriger Aschegehalt ein entscheidendes Kriterium für Superkondensatoren, die in Elektrofahrzeugen und im Stromnetz über eine Million oder mehr Ladezyklen hinweg eine konstante Leistung erbringen müssen.
  • Gleichbleibende Partikelgröße und Kompatibilität bei der Elektrodenbearbeitung: Eine präzise Korngrößenverteilung und die chemischen Eigenschaften der Oberfläche gewährleisten einen gleichmäßigen Fluss der Elektrodenpaste, eine gleichbleibende Beschichtung sowie eine konstante Dicke der Elektrode bei der Herstellung der Superkondensator-Batterie – wodurch EDLC-Zellen mit hoher Ausbeute in einem breiten Leistungsbereich hergestellt werden können, die den strengen Anforderungen an Kapazität und Widerstand entsprechen.
  • Breites Spektrum an Elektrolytverträglichkeit in wässrigen und organischen Systemen: Hochleistungs-Aktivkohle für Superkondensatoren erweist sich in Elektrolytsystemen auf Wasserbasis, auf organischer Basis (auf Acetonitril- und Propencarbonat-Basis) sowie in ionischen Flüssigkeiten als zuverlässig – und bietet damit ein vielseitiges Elektrodenmaterial, das die Entwicklung von Geräten im gesamten spannungs- und temperaturgeregelten Betriebsbereich unterstützt.

Herausforderungen der Branche

Abwägung zwischen Oberfläche und elektrischer Leitfähigkeit

Hochaktiver Kohlenstoff mit der größten Oberfläche weist tendenziell geringere graphitische Eigenschaften und eine niedrigere elektrische Leitfähigkeit auf, wodurch sich der ESR-Äquivalentwiderstand (ESR) in den fertigen EDLC-Zellen verbessert – was eine sorgfältige Optimierung der Aktivierungsbedingungen erfordert, um die Kapazität zu maximieren, ohne dabei die für Superkondensatoren charakteristischen Leistungsdichteeigenschaften übermäßig zu beeinträchtigen.

Die Anforderungen an extrem niedrige metallische Verunreinigungen sind technisch anspruchsvoll

Aktivkohle mit besonders hoher Kapazität muss eine Konzentration an Asche und Metallverunreinigungen aufweisen, die um eine Größenordnung höher ist als bei Aktivkohle in Filterqualität. Dies erfordert ein hohes Maß an Kontrolle über die Beschaffung der Rohstoffe, der Aktivierungschemikalien und der Reinigung nach der Behandlung, was die Komplexität der Herstellung und die Kosten des Verfahrens erheblich erhöht.

Eine gleichbleibende Partikelgröße ist entscheidend für die Ausbeute bei der Elektrodenherstellung

Eine ungleichmäßige Korngrößenverteilung führt zu ungleichmäßigen rheologischen Eigenschaften der Elektrodenpaste, zu Beschichtungsfehlern und zu Schwankungen in der Dicke der Elektroden während des Herstellungsprozesses der Superkondensator-Batterie – was eine direkte Verringerung der Produktionsleistung, eine Erhöhung der Zellkapazität sowie steigende Kosten für die Qualitätskontrolle bei den EDLC-Herstellern, die große Produktionsmengen bewältigen.

Produktübersicht

Aktivkohle

EN-PC-1800

Konkrete Anwendungsszenarien – Aktivkohle für Superkondensatoren

Luftreiniger für den privaten Gebrauch und für zu Hause

Aktivkohlefilter in eigenständigen Luftreinigungsgeräten für den Haushalt können VOCs, Küchengerüche, Zigarettenrauch, Tiergerüche sowie Formaldehydemissionen aus Möbeln, Dielen und Baumaterialien absorbieren – Schadstoffe, die von HEPA-Filtersystemen nicht erfasst werden können. Partikel- oder mit Aktivkohle imprägnierte Fasermedien, die hinter einer HEPA-Schicht angeordnet sind, bilden eine chemische Filterphase, die ein Luftreinigungssystem ergänzt und für wirklich reine Raumluft sorgt – statt nur partikelfreie Luft.

Energiespeicherung im Stromnetz und Aufbereitung der Netzqualität

Der Einsatz einer EDLC-Einheit mit Aktivkohle in einer universellen und kommerziellen Superkondensatorbank im Stromnetz soll eine schnelle Reaktion auf den Bedarf gewährleisten – dazu gehören Frequenzregelung, Spannungsstabilität, Lastausgleich sowie die Überbrückung durch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) umfasst –, was ein Batteriesystem bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeit oder Zyklusdauer nicht leisten kann. Aktivkohle-Superkondensatoren können innerhalb weniger Millisekunden auf eine Netzstörung reagieren und mehrere Zehntausend Lade- und Entladezyklen ohne Kapazitätsverlust überstehen.

Glättung der Erzeugungsmengen aus erneuerbaren Energien

Solar-PV und Windenergie erzeugen naturgemäß schwankende und intermittierende Leistungen, was bei hohem Anteil erneuerbarer Energien zu Problemen mit der Netzstabilität führt. Mithilfe einer Aktivkohleelektrode wird ein Superkondensatorsystem an der Schnittstelle zwischen erneuerbarer Energiequelle und Stromnetz installiert, um innerhalb kurzer Zeiträume – indem es die Leistung des Generators und der Solaranlage im Zeitbereich von einer Sekunde bis zu einer Sekunde glättet und den für die Bereitstellung herkömmlicher rotierender Reserven erforderlichen Leistungsanstieg verringert – die Netzstabilität erhöht und eine höhere Verfügbarkeit erneuerbarer Energien ermöglicht, ohne dabei die Versorgungssicherheit zu beeinträchtigen.

Energiegewinnung bei Industriekranen und Schwermaschinen

Hafenkräne, Bergbauaufzüge, Industrieaufzüge und Schwermaschinen erzeugen beim Absenken und Abbremsen starke regenerative Leistungsimpulse, die eine wichtige und erneuerbare Energiequelle für die Industrie mit hoher Auslastung darstellen. Aktivkohle-Superkondensatorsysteme fangen diese Rückgewinnungsenergie mit einer hohen Leistung und Frequenz auf, die für ein Batteriesystem nicht möglich ist, und speisen sie im folgenden Aufwärts- oder Beschleunigungszyklus wieder in den Antriebsstrang ein – was die Nettokosten für Strom, die Kosten für Spitzenlasten sowie die Größe des Generators in einer netzunabhängigen Industrie.

Hybride Energiespeichersysteme mit Lithium-Ionen-Batterien

In einer Vielzahl anspruchsvoller Energiespeicheranwendungen – wie beispielsweise Elektrobusse, Industriefahrzeuge und Netzspeicheranlagen – werden Aktivkohle-Superkondensatoren in einer Hybridkonfiguration zusammen mit Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt. Superkondensatoren werden eingesetzt, um schnelle Lade- und Entladevorgänge zu bewältigen, die zu einer Belastung oder Leistungsminderung der Zellen führen könnten, und um eine kontinuierliche Leistungsabgabe zu gewährleisten – mit dem Ziel, die Lebensdauer des gesamten Systems zu verlängern, die Schaltfrequenz zu senken und die Gesamtbetriebskosten einer hybriden Energiespeicheranlage zu senken.

Energieverwaltung bei Unterhaltungselektronik und mobilen Geräten

Kompakte Superkondensatorzellen mit Elektroden aus Aktivkohle mit großer Oberfläche werden in Smartphones, Wearables, drahtlosen Sensoren und Geräten des Internets der Dinge eingesetzt, um sofortigen Strom für Anwendungen mit hohem Strombedarf – wie Kamerablitz, Funkübertragungsimpulse und Spitzenlasten des Prozessors – bereitzustellen, die Primärbatterien nicht ohne Spannungsabfall liefern können. Aktivkohle-Superkondensatoren in der Unterhaltungselektronik werden eingesetzt, um die Lebensdauer der Primärbatterie zu verlängern, indem sie Spitzenstrombedarf abdecken, ein schnelles Teil Laden ermöglichen und die Geräteleistung in kühlen Umgebungen aufrechterhalten, wobei der Stromverbrauch deutlich reduziert wird.

Notstromversorgungssysteme für den Verkehrs- und Militärbereich

Aktivkohle-Superkondensatormodule werden in Bahnantriebssystemen, U-Bahnen, Militärfahrzeugen und in der Luft- und Raumfahrt als Notstromversorgung und zur Energierückgewinnung eingesetzt, wo die Kombination aus extrem hoher Zyklenfestigkeit, großem Betriebstemperaturbereich und sofortiger Leistungsbereitschaft für den Betrieb von entscheidender Bedeutung ist. Im Gegensatz zu Batterien behalten Aktivkohle-Superkondensatoren ihre volle Leistungsfähigkeit über einen Temperaturbereich von -40 °C bis +65 °C bei, benötigen keine Wärmemanagementsysteme und liefern unabhängig vom Ladezustand sofort die Nennleistung – was sie zur bevorzugten Energiespeichertechnik für missionskritische Anwendungen macht, bei denen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit keine Kompromisse eingegangen werden dürfen.

Unsere Vorteile bei Aktivkohle für Superkondensatoren

Extrem große Oberfläche für maximale Kapazität und Energiedichte

Aktivkohle der „Super Capacity“-Klasse, die auf eine BET-Oberfläche von über 2000 Metern/g ausgelegt ist, bietet eine außergewöhnliche Dichte an elektrochemischen aktiven Stellen – und sorgt so für maximale EDLC-Kapazität, Speichervolumen und eine wettbewerbsfähige Energiedichte, wie sie von Herstellern von Superkondensatoren gefordert wird, um Zellen in Hochleistungsanwendungen zu ersetzen.

Optimierte Porenarchitektur für überragende Leistungsdichte und Strombelastbarkeit

Eine präzise Verteilung der Mikroporen und mesoskopischen Strukturen gewährleistet einen schnellen, ungehinderten Fluss der Elektrolytionen durch das gesamte Elektrodenvolumen – minimale ESR (EPE), maximale Leistungsdichte und eine Ladefähigkeit im Subsekundenbereich, die für Anwendungen wie regeneratives Bremsen, Netzfrequenzausgleich und Spitzenleistungsunterstützung unerlässlich sind.

Extrem geringer Verunreinigungsgehalt für eine Lebensdauer von mehreren Millionen Zyklen

Durch die strenge Kontrolle der Staubmenge, der Metallverunreinigungen und der Oberflächenchemie werden hervorragende elektrochemische Eigenschaften über mehr als eine Million Lade- und Entladezyklen gewährleistet – wodurch die Kapazität konstant bleibt, die Selbstentladung minimiert wird und die für EV-, GTE-, EV- und IM-Anwendungen erforderliche lange Lebensdauer garantiert wird.

Alle Kategorien für Aktivkohle anzeigen

Die Funktion eines Superkondensators beginnt mit der Auswahl einer Aktivkohlesorte, die auf Ihr Elektrolytsystem, die gewünschte Kapazität und die Leistungsdichte zugeschnitten ist. Wir verfügen über eine große Auswahl an Aktivkohleprodukten, die speziell für die Herstellung von EDLC-Elektroden mit präzisen BET-Oberflächen, Porendurchmessern, Korndurchmessern und extrem niedrigem Aschegehalt entwickelt wurden. Sehen Sie sich den vollständigen Aktivkohle-Katalog an, um die technischen Daten zu vergleichen und die geeignete Sorte für Ihren Superkondensator zu ermitteln.

 

Weiterlesen

Alle Lösungen für die Industrie finden

Superkondensatoren stellen eine Schlüsselanwendung im sich rasant entwickelnden Bereich der Energiespeicherung und der industriellen Problemlösung dar, in dem hochleistungsfähige chemische Werkstoffe wesentliche funktionale Vorteile bieten. Ganz gleich, ob Ihr Unternehmen in den Bereichen Speicherung erneuerbarer Energien, Elektrofahrzeugtechnologie, Wasseraufbereitung, industrielle Gasreinigung oder Umweltsanierung tätig ist – unsere Branchenlösungsreihe basiert auf Aktivkohle, Aluminiumoxid, Titandioxid und anderen Hochleistungsmaterialien. Entdecken Sie unsere Branchenlösungen, um das geeignete Material und den passenden technischen Ansatz auszuwählen, die auf Ihre individuellen Anwendungsszenarien und Leistungsanforderungen zugeschnitten sind.
Weiterlesen

Verpackungs- und Logistikdienstleistungen

Sichere und individuell anpassbare Verpackung

Die Produkte müssen in einem strapazierfähigen, feuchtigkeitsdichten Beutel oder Großbehälter verpackt werden, um die Sauberkeit und Unversehrtheit während des Transports zu gewährleisten. Maßgeschneiderte Verpackungsoptionen für besondere Anforderungen hinsichtlich Größe und Handhabung.

Zuverlässiger und flexibler weltweiter Versand

In Zusammenarbeit mit zuverlässigen Logistikpartnern bieten wir ein flexibles Liefersystem für See-, Luft- und Landfracht. Schnelle Lieferung und sicherer Transport zu Zielen weltweit.

Zentrale Koordination von Bestellungen und Support

Wir bieten spezielle Unterstützung bei der Nachverfolgung und Dokumentation vom Auftragsbestätigung bis zum letzten Versand. Technische und logistische Unterstützung steht zur Verfügung, um den Erfolg der Lieferkette zu gewährleisten.

Sind Sie bereit, Ihre perfekte Industrielösung zu finden?

So bestellen Sie!

Senden Sie uns Ihre detaillierte Anfrage oder fordern Sie ein auf Ihren Bedarf an Aktivkohle zugeschnittenes Angebot an.

Fordern Sie ein umfassendes Angebot an, das Produktdetails, Preise und Lieferzeiten enthält.
Bestätigen Sie Ihre Bestellung und fahren Sie mit der sicheren Zahlung fort.
Ihre Bestellung wird bearbeitet, sorgfältig verpackt und umgehend versandt.
Konzentrieren Sie sich auf Ihre Lieferung und zögern Sie nicht, sich an unsere Spezialisten vom technischen Support zu wenden.

Jetzt anfragen!

Kontaktieren Sie uns jetzt für ein individuelles Angebot oder technische Unterstützung.

Verwandte Blogbeiträge

Anfrage stellen