משרד המלחמה
DOW-UAP-D147, AAWSAP DIRD, אולטרה-קבלים כהתקני אגירת אנרגיה והספק, נובמבר 2010
DOW-UAP-D147_AAWSAP-DIRD-Ultracapacitors-as-Energy-and-Power-Storage-Devices-November-1-2010.pdf
תצוגות מהעמודים הראשונים של המסמך · בקובץ אין תמונה / רישום / קטע עיתונות.
// אין תצוגות מקדימות
הקובץ אינו מכיל תוכן ויזואלי שזוהה (תמונה / קליפינג / רישום). תוכן המסמך זמין דרך ה-OCR למטה ובהורדת המקור.
// מה תמצאו כאן?
// תקציר רשמי
מסמך זה הוא מסמך עזר מודיעיני ביטחוני (DIRD), פורמט עזר טכני שבו השתמשה סוכנות המודיעין הביטחוני (DIA) כדי לתעד ידע בסיסי בנושא מסוים לשימוש אנליטי עתידי. מוטב להבין מסמכי DIRD כתוצרי עזר וסינתזה ולא כמחקר מקורי. זהו אחד מ-38 מסמכי DIRD שהופקו במסגרת תוכנית יישומי מערכות נשק תעופתיות-חלליות מתקדמות (AAWSAP) בין 2009 ל-2011. מאחר שהיקפה של AAWSAP התיר מגוון רחב של נושאים תומכים, לא כל מסמך DIRD בסדרה עוסק ישירות במערכות תעופה וחלל או בהערכת איומים עתידיים. הסיכום שלהלן משקף את היקף ה-DIRD ואת המסגרת שבה הוצג בעת כתיבתו, ואין לקרוא אותו כמרמז על תיקוף עכשווי של הרעיונות הנדונים. DIRD זה סוקר אולטרה-קבלים כהתקני אגירת אנרגיה בהספק גבוה, וטוען כי ערכם העיקרי טמון בטעינה ובפריקה מהירות במיוחד, באורך חיים ארוך מאוד של מחזורי טעינה, ובתועלתם במערכות הזקוקות לפרצי הספק קצרים ולא לאספקת אנרגיה מתמשכת. הדו"ח מסביר במה שונים אולטרה-קבלים מסוללות, סוקר את החומרים ואת תכנוני התאים הקובעים את ביצועיהם, ומדגיש כי הם שימושיים במיוחד לייצוב הספק, לגיבוי חשמל, לאיזון עומסים, לבלימה רגנרטיבית וליישומים אחרים שבהם העברת אנרגיה מהירה חשובה יותר מסך האנרגיה האגורה. הוא מציין גם את חסרונותיהם, ובהם צפיפות אנרגיה נמוכה יותר, פריקה עצמית ודרישות לניהול מתח, המגבילים את תועלתם כתחליף עצמאי לסוללות ביישומים רבים. המסמך מציג את האולטרה-קבלים כטכנולוגיה המתבגרת וההולכת ונעשית חשובה, שהשימושים התעופתיים-חלליים והצבאיים האמינים ביותר שלה נמצאים בהספק פולסי, במערכות טילים ותחמושת, בתמיכה בהנעה חשמלית ובארכיטקטורות הספק היברידיות אחרות, ולא באגירת אנרגיה ראשית לטווח ארוך. בוצעו השמטות כדי להגן על זהות עדי ראייה, מיקומי מתקנים ממשלתיים, או מידע פוטנציאלית רגיש על אתרים צבאיים שאינם קשורים ל-UAP. לא בוצעו השמטות בקבצים שפורסמו תחת הנחיית הנשיא טראמפ בנוגע למידע על טבעם או קיומם של מפגשים שדווחו כ-UAP או תופעות נלוות.
הצגת המקור באנגלית
// תוכן המסמך — תרגום
בלתי מסווג // [הסימון „לשימוש רשמי בלבד" מחוק]
מסמך עיון של המודיעין הביטחוני (Defense Intelligence Reference Document)
עתידי ההגנה (Defense Futures)
1 בנובמבר 2010
ICOD: 20 ביולי 2010
אולטרה-קבלים כהתקני אגירת אנרגיה והספק ליישומים מסחריים וצבאיים
בלתי מסווג // [הסימון „לשימוש רשמי בלבד" מחוק]
אולטרה-קבלים כהתקני אגירת אנרגיה והספק ליישומים מסחריים וצבאיים
מסמך עיון של המודיעין הביטחוני מספק מידע עיון שאינו מהותי אך מוסמך, הנוגע לנושאי מודיעין או למתודולוגיות.
הוכן על ידי:
אגף התרעה טכנולוגית (DWO-4)
המשרד להתרעה ביטחונית
מנהלת הניתוח
סוכנות הביון הביטחונית (DIA)
מחברים: AAP Person 84, AAP Person 85
(U) אזהרת זכויות יוצרים: אין להפיץ הלאה את התצלומים שבפרסום זה.
מוצר זה הוא אחד מסדרת דוחות טכנולוגיה מתקדמת שהופקו בשנת הכספים 2010 במסגרת תוכנית יישומי מערכות נשק אווירו-חלליות מתקדמות (AAWSA) של המשרד להתרעה ביטחונית בסוכנות הביון הביטחונית. הערות או שאלות בנוגע למסמך זה יש להפנות אל AAP Person 1, מנהל תוכנית AAWSA, סוכנות הביון הביטחונית, ATTN: JUIAF - DI/DWO-3, בניין 6000, וושינגטון די.סי. 20340-5100.
תוכן העניינים
איורים [קטעים]
איור 4. קבל אלקטרוליטי כפי שתוכנן ונרשם כפטנט על ידי SOHIO
איור 8. תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים חודר (TEM) של גרפן
איור 9. הקשר בין גודל הנקבובית הממוצע לבין הקיבול הסגולי המנורמל...
איור 10. תרשים הסינתזה של CDC והכנת תא הבדיקה האלקטרוכימי
איור 11. הקיבול הנפחי של השכבות הדקות ב-(A) TEABF4 וב-(B) H2SO4
איור 15. אנרגיה סגולית ועלויות משוערות לעומת foMc
טבלאות [קטעים]
טבלה 1: תכונות מנוגדות של סוללות ושל אולטרה-קבלים
טבלה 3: תכונותיהם של אלקטרוליטים שונים המשמשים באולטרה-קבלים
טבלה 4: תכונותיהם של חומרים שונים המשמשים בקבלים אלקטרוכימיים...
אולטרה-קבלים כהתקני אגירת אנרגיה והספק ליישומים מסחריים וצבאיים
תקציר
אולטרה-קבלים (ultracaps) הם התקני אגירת אנרגיה המסוגלים לקצבי טעינה ופריקה מהירים ביותר, ואפשר להעביר אותם מאות אלפי מחזורים. יכולות ייחודיות אלה הופכות אותם לאטרקטיביים עבור מגוון יישומים. יתרונותיהם על פני סוללות ליתיום-יון מתמתנים במידת מה בשל כך שהאנרגיה הסגולית שלהם (Wh/kg) נמוכה מ-10% משל הסוללות, ושהם זקוקים לממיר הספק כדי לווסת את המתח שלהם. הקיבול הגבוה מושג בזכות שטח הפנים העצום של אלקטרודות הפחמן בהשוואה לקבלים אלקטרוליטיים מישוריים. אולטרה-קבלים משמשים בדרך כלל לייצוב המתח של ממירי הספק ולהשלמת עומסי השיא של מערכות חשמל. השימוש בהם התרחב מאלקטרוניקה ותקשורת אל איזון עומסים תעשייתי ותחבורה. בשל עמידותם, השימוש בהם ב...
+ // המקור באנגלית
// Excerpt (first ~3,000 chars)
UNCLASSIFIED &/FOR-OFFICTAE USE ONET
Defense
Intelligence
Reference
Document
AR SCéefense Futures
01 November 2010
ICOD: 20 July 2010
Ultracapacitors as Energy and
Power Storage Devices for
Commercial and Military
Applications
UNCLASSIFIED &-602-OFFt6EA1-USE-ONE-
Ultracapacitors as Energy and Power Storage Devices for
Commercial and Military Applications
The Defense Intelligence Reference Document provides nonsubstantive but
authoritative reference information related to intelli ence to ics or methodolo ies.
Prepared by:
Technology Warning Division (DW0-4)
Defense Warning Office
Directorate for Analysis
Defense Intelligence Agency
Authors:
AAP Person 84, AAP Person 85
(U) COPYRIGHT WARNING: Further dissemination of the photographs in this publication is not authorized.
This product is one of a series of advanced technology reports produced in FY 2010 under the
Defense Intelligence Agency, Defense Warning Office's Advanced Aerospace Weapons System
Applications (AAWSA) Program. Comments or questions pertaining to this document should be
addressed to !MP Person 1
IAAWSA Program Manager, Defense Intelligence Agency,
ATTN: JUIAF - DI/DWO-3, Bldg 6000, Washington D.C. 20340-5100
Contents
Figures
Figure 4. Electrolytic Capacitor as Designed and Patented by SOHIO.....................5
Figure 8. Transmission Electron Microscope Image of Graphene .........................19
Figure 9. Relationship Between Average Pore Size and Normalized Specific
ii
Figure 10. CDC Synthesis and Electrochemical Test Cell Preparation Schematic. 21
Figure 11. Volumetric Capacitance of the Films in (A) TEABF4 and (B) H2S04...... 21
Figure 15. Specific Energy and Estimated Costs vs. foMc ...................................... 24
Tables
Table 1: Contrasting Properties of Batteries and Ultracapacitors........................... 4
Table 3: Properties of Various Electrolytes Used in Ultracapacitors....................... 8
Table 4: Properties of Various Materials used in Electrochemical Capacitor
iii
Ultracapacitors as Energy and Power Storage Devices for
Commercial and Military Applications
Summary
Ultracapacitors (ultracaps) are energy storage devices capable of extremely
rapid charge and discharge rates with the ability to be cycled hundreds of
thousands of times. These unique capabilities make ultracaps attractive for a
number of applications. The advantages over lithium ion batteries are
somewhat mitigated by the fact that they have less than 10% of the specific
energy (Wh/kg) and require a power converter to regulate their voltage. The
high capacitance is achieved by the enormously high surface area of the
carbon electrodes compared to planar electrolytic capacitors. Ultracapacitors
are commonly used to provide voltage stabilization of power converters and to
supplement peak-power loading of electrical systems. Their application has
expanded from electronics and telecommunications to industrial load leveling
and transportation. Due to their durability, their use in a…
// Full OCR
// עוד ממהדורה 06