Практически неизвестная на Западе китайская компания Toomen New Energy из Шэньчжэня смогла разработать технологию производства силовых конденсаторов, которые могут стать компромиссом между суперконденсаторами и литиево-ионными батареями. Разработка оказалось неожиданно уникальной даже для искушённых европейских инженеров и учёных.

В Европе партнёром компании Toomen New Energy стал небольшой бельгийский стартап Kurt.Energy. Глава стартапа Эрик Ферхульст (Eric Verhulst) обнаружил маленький стенд Toomen New Energy на выставке Hannover Messe в Германии ещё в 2018 году, когда присматривал перспективные батарейные технологии для силовых электромобильных установок. Взятые на пробу силовые конденсаторы Toomen превзошли все самые смелые мечтания инженера. По характеристикам в то время они в 20 раз превосходили возможности аналогичной продукции компании Maxwell. Было чему удивиться!

Конструктивно силовые конденсаторы Toomen представляют собой элемент накопления электрического заряда без химической реакции, как примерно это происходит в суперконденсаторе. Один электрод с «активированным углем» изготовлен из графена, а другой «основан на соединении лития, но по сравнению с литиево-ионными батареями там нет активного лития».

При изготовлении такие источники хранения энергии выходят дороже классических литиево-ионных, но в пересчёте на доллар на киловатт на цикл (заряда) они получаются дешевле. Также за счёт высокой отдаваемой мощности силовые конденсаторы можно использовать в гибридных силовых установках автомобилей как буферное решение, которое позволит сэкономить топливо, а заряжаться будет очень быстро - за считанные минуты.

Силовые конденсаторы Toomen не имеют электролита. Вместо него в элементах находится некий наполнитель для переноса заряда. Такая конструкция не грозит загрязнением окружающей среде в случае разрыва оболочки и неогнеопасна.

В настоящее время Toomen выпускает два типа силовых конденсаторов. Один из них ориентирован на наивысшую плотности запасаемой энергии, а другой обеспечивает максимальную мощность. Ячейки высокой плотности в настоящее время предлагают мощность 200-260 Вт/кг при номинальной плотности мощности около 300-500 Вт/кг. Элементы высокой мощности представлены образцами с плотностью 80-100 Вт/кг при плотности мощности около 1500 Вт/кг и достигают пика до 5000 Вт/кг.

Для сравнения, современные суперконденсаторы DuraBlue компании Maxwell предлагает гораздо более низкую плотность энергии на уровне 8-10 Вт/кг, но очень высокую плотность мощности около 12 000 - 14 000 Вт/кг. С другой стороны, хорошая литиево-ионная батарея предлагает плотность хранения энергии 150-250 Вт/кг, а плотность мощность в районе 250-350 Вт/кг. Нетрудно заметить, что силовые конденсаторы Toomen обеспечивают высочайшую плотность запасаемой энергии при умеренной плотность мощности для суперконденсаторов и высочайшую плотность мощности при достижении границы плотности хранения энергии в литиево-ионных батареях.

Кроме того, силовые конденсаторы Toomen могут работать при температуре от -50 ºC до 45 ºC без защиты нагревом или охлаждением. Для автомобильных аккумуляторов это важное преимущество, ведь они не потребуют какой-либо температурной защиты или управляющей электроники, а значит, позволят ещё немного сэкономить на стоимости и весе подсистемы питания.