Supercondensator
Un supercapacitor (în engleză: supercapacitor ) este un anumit condensator care are caracteristica de a acumula o cantitate excepțional de mare de încărcare electrică în comparație cu condensatorii tradiționali. De fapt, în timp ce acestea din urmă au valori de capacitate de ordinul mF, supercondensatoarele pot atinge peste 5000 F ( farad ) [1] .
Sunt dispozitive de conversie și stocare a energiei caracterizate de puteri și energii specifice ridicate mult superioare condensatoarelor convenționale.
Utilizări
Supercondensatoarele sunt utilizate în principal ca acumulatori de energie electrică . Comparativ cu acumulatorii chimici, aceștia au avantajul că pot fi încărcați sau descărcați aproape instantaneu, garantând astfel o putere specifică foarte mare. De asemenea, au un număr mult mai mare de cicluri de încărcare / descărcare decât acumulatorii tradiționali. Cel mai semnificativ dezavantaj, din nou în comparație cu acumulatorii chimici, este energia stocată redusă.
Constructie
Supercondensatorii constau de obicei din doi electrozi din diverse materiale (de obicei aluminiu) acoperite cu cărbune activ cu o suprafață ridicată (până la 2000 m 2 / g), un separator și un electrolit . Separatorul are funcția de a direcționa mai bine fluxul de ioni, în special la densitate mare de curent. În unele dispozitive, electrozii pot fi compuși din oxizi metalici (de exemplu, oxid de ruteniu ) sau polimeri conductori ; în acest caz, reacția de încărcare / descărcare a supercondensatorului nu este de tip electrostatic, ci de tip faradic pseudo-capacitiv, adică sunt reacții de tip faradic cu o viteză comparabilă cu cele de tip electrostatic.
În mod normal, electroliții sunt apoși sau organici: primii garantează utilizarea în ferestrele mici de potențial, de aproximativ un volt, în timp ce cele organice pot avea ferestre de potențial de utilizare de aproape trei volți. Un nou tip de electrolit pentru aceste dispozitive îl constituie lichidele ionice care le permit să lucreze în ferestre cu potențial mult mai mare, până la șase volți.
Stocat energie este mai mare decât capacitatea unui condensator clasic, deoarece separarea de încărcare are loc în dublu electrod strat care are loc la distanțe de scară moleculară.
Reamintind legea capacității unui condensator plat:
putem observa cum dependența directă de zonă (care datorită carbonilor activi este foarte mare) și proporționalitatea inversă de la distanță (care datorită microporozității este foarte mică) permit valori ale capacității de ordinul a mii de farade .
Operațiune
La toți supercondensatorii electrolitul formează o legătură conductivă ionică între cei doi electrozi , care îi diferențiază de condensatorii electrolitici clasici, în care există un strat dielectric și se numește electrolit . Supercondensatorii sunt polarizați datorită diferențierii electronilor printr-o polarizare inițială a electrozilor simetrici. După polarizarea electrozilor prin intermediul unei tensiuni aplicate acestora, în interfața electrolit-electrod se va forma un strat de ioni cu polaritate inversă față de cea a electrodului în sine. Stratul dublu ionic poate fi analizat ca o pereche de plăci ale unui condensator, care având în vedere distanța minimă și suprafața mare a electrodului va da naștere la o capacitate foarte mare.
Notă
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe supercapacitor
linkuri externe
- ( EN ) https://web.archive.org/web/20061006125946/http://www.doc.ic.ac.uk/~mpj01/ise2grp/energystorage_report/node9.html
- ( RO ) Supercondensator utilizat în mașina cu pile de combustibil Honda FCX , la world.honda.com .
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 61961 · LCCN (EN) sh2007002091 · GND (DE) 4701310-2 · BNF (FR) cb17099183z (data) |
|---|
