The demand for high-performance energy storage systems with enhanced energy and power density is growing alongside the renewable energy, mobile devices, and electric vehicle sectors. MXenes, a class of two-dimensional (2D) transition metal carbides, nitrides, and carbonitrides, have emerged as promising electrode materials for next-generation energy storage systems owing to their high electrical conductivity, hydrophilicity, and tunable surface chemistry. This review provides a comprehensive analysis of recent progress in MXene-based energy storage systems, focusing on MXene synthesis routes, their performance in energy storage applications, associated challenges, and future research directions. It discusses the advantages and disadvantages of various MXene synthesis routes and MXene-based composites, defect engineering, and MXene oxidation, which are crucial for energy storage applications, including rechargeable batteries and supercapacitors. The review also explores the challenges and prospects of scaling up MXenes and their composites for energy storage applications and the existing obstacles to integrating these materials into energy storage systems, with the aim of developing next-generation energy storage systems.

Бұл мақалада күйдіру бұрышын басқару схемасын қолдана отырып, энергияның асқын өткізгіш магниттік жинақтау жүйесінің автономды жел дизельді асқын өткізгіш жүйесінің электр энергиясының сапасын бағалаудың кешенді моделі жасалды. Асқын өткізгіш магниттік энергия сақтау құрылғысының төрт квадрантындағы модель қарастырылады, онда іске қосу бұрышы осы сақтау құрылғысының әртүрлі бұзылуларындағы жел дизель жүйесінің белсенді және реактивті қуатына байланысты реттеледі. Мұндағы ток көзі басқарылады, сондықтан жиілік пен кернеудің ауытқуын реттеуге қабілетті бұл диск бір уақытта жасалған. Мұнда реттеуші айнымалы қолданылады, ол магниттік дискіге үздіксіз реттеу үшін қажет, ол энергияның жинақтаушы асқын өткізгіш магниттік тогын жаңа бұзылуды өңдеу үшін бұзылуды өңдегеннен кейін өзінің номиналды мәніне оралуға мәжбүр етеді. Инерция орталығы ұғымының көмегімен жүйенің жұмыс жиілігі бағаланады. Жоғары дәрежелі бұзылулар үшін жүйенің өнімділігі бағаланады. MATLAB / Simulink ортасын модельдеу нәтижелері жүктеме мен желдің бұзылуында схема күтілетін нәтиже беретінін көрсетеді.

Бұл мақалада жел турбиналарының тиімділігі мен қуатын арттырудың перспективалы әдістері ұсынылған. Бұл жалпы энергетикалық баланста жел энергиясының үлесінің артуы және электр энергиясын өндіру құнының төмендеуіне байланысты. Жел электр станцияларының қуатын арттыру жел ресурстарын тиімді пайдалану үшін, әсіресе желдің төмен және орташа жылдамдығында қажет. Жел электр станцияларының тиімділігін арттырудың перспективалы жолдарының бірі арнайы жел ұстағыштар мен ауа ағынын күшейткіштерді пайдалану болып табылады. Жұмыс принципі турбина арқылы өтетін желдің жылдамдығын арттыруға негізделген, бұл өз кезегінде энергия өндіруді арттырады. Жабық жел турбинасын жобалауды зерттеу COMSOL Multiphysics, ақырлы элементтерді есептеуді жүзеге асыратын инженерлік талдау бағдарламалық құралының көмегімен жүргізілді. COMSOL Multiphysics инженерлік талдау бағдарламалық жасақтамасының «Геометрия» интерфейсінде құрастырылған толық масштабты үлгіге жақын, ауа ағынын күшейткіштің бір түрінің моделі құрастырылды. Желдің әсер етуіне инженерлік талдау жүргізілді және шығыс жылдамдықтарының нәтижелеріне сүйене отырып, ауа ағыны арнаның тарылмалы бөлігінен өткенде жылдамдайды деген қорытындыға келді. Мақалада конфузорлар, диффузорлар және басқа ауа ағыны күшейткіштері турбина арқылы өтетін желдің жылдамдығын арттыруға көмектеседі, осылайша өндірілетін электр энергиясының көлемін арттырады. Кілтті сөздер: жаңартылатын энергия, жел генераторы, концентратор, ауа ағынының күшейткіштері, конфузор.

Соңғы жылдары оқшауланған желі күн фотоэлектрлік жүйелері немесе жел генераторлары сияқты жаңартылатын энергия көздеріне негізделген электр энергиясын өндірумен толықтырыла бастады. Фотоэлектрлік жүйелер сияқты жаңартылатын энергия көздерінің интеграциясы осы мақсатқа жету үшін ғана емес, сонымен қатар электр энергиясын өндіру шығындарын азайту үшін де қолданылады. Алайда, күн фотоэлектрлік жүйелерінің электр желісіне енуі оның тұрақсыздығына байланысты көптеген тұрақтылық мәселелеріне әкелуі мүмкін. Мысалы, инерциясы шектеулі оқшауланған жүйеде өндірілетін қуаттың бір бөлігін жоғалту орынсыз төмен жиіліктерге әкелуі мүмкін, бұл жүйенің бұзылуына әкелуі мүмкін. Фотоэлектрлік жүйе мен дизель отынынан тұратын оқшауланған желілерде энергия өндірісінің құбылмалылығына байланысты жиілік пен қуаттың ауытқу проблемасын аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесі арқылы шешуге болады. Бұл жағдайда ол жүйе өндіретін артық қуатты сіңіріп, фотоэлектрлік жүйе аз энергия өндірген кезде оны дизельді генератормен бірге тарата алады. Қазіргі уақытта бұл жүйе үшін құрылғылардың жоғары бағасына байланысты инвестициялық шығындарды айтарлықтай арттырмас үшін энергияны сақтау жүйесінің батарея сыйымдылығын сәйкесінше таңдау маңызды. Демек, электр желісіндегі аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесінің тиімді сыйымдылығын және жалпы жүйенің жалпы инвестициялық шығындарын азайту үшін энергия қажеттілігін анықтау аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесін енгізу жобасындағы екі негізгі мәселе болып табылады. Бұл мақалада электр желісінің тұрақтылығы мен электр энергиясының сапасын жақсарту үшін электр желісіне қосылатын Энергияны сақтаудың ауқымды технологиялары қарастырылады және түсіндіріледі. Кілтті сөздер: энергияны сақтау жүйелері, сенімділік, тұрақтылық, энергияны сақтау технологиялары, жел генераторлары.