Mikä onsuperkondensaattori
Superkondensaattorit jaetaan energian varastointimekanismin mukaan kaksikerroksisiin sähkökerroskondensaattoreihin ja pseudokondensaattoreihin. Ne ovat uudentyyppisiä energian varastointilaitteita, joilla on ominaisuuksia, kuten korkea tehotiheys, lyhyt latausaika, pitkä käyttöikä, hyvät lämpötilaominaisuudet, energiansäästö ja vihreä ympäristönsuojelu. Superkondensaattorit ovat monipuolisia.
Voivatko superkondensaattorit toimia akkuina?
Superkondensaattorit voivat korvata akkuja, mikä on myös tulevaisuuden suunta.
Superkondensaattorit, jotka tunnetaan myös kaksikerroksisina kondensaattoreina, sähkökemiallisina kondensaattoreina, kultakondensaattoreina ja Farrah-kondensaattoreina, varastoivat energiaa polarisoimalla elektrolyyttejä. Se on sähkökemiallinen elementti, mutta sen energian varastointiprosessissa ei tapahdu kemiallista reaktiota, vaan tämä energian varastointiprosessi on palautuva, ja myös siksi, että tätä superkondensaattoria voidaan ladata ja purkaa toistuvasti satojatuhansia kertoja. Superkondensaattoreita voidaan pitää kahtena reagoimattomana huokoisena elektrodilevynä, jotka on suspendoitu elektrolyyttiin. Levyllä positiivinen levy vetää puoleensa negatiivisia ioneja elektrolyytissä, negatiivinen levy vetää puoleensa positiivisia ioneja, muodostaen itse asiassa kaksi kapasitiivista varastokerrosta. Positiiviset ionit ovat erillään negatiivisen levyn lähellä ja negatiiviset ionit ovat lähellä positiivista levyä.
Superkondensaattori on uudentyyppinen kondensaattori, joka perustuu saksalaisen fyysikon Helmholtzin ehdottamaan rajapinnan kaksoiskerrosteoriaan. Kuten tiedämme, elektrolyyttiliuokseen asetetun metallielektrodin pinta näkyy nestepinnan molemmilla puolilla vastakkaisilla ylimäärävaraussymboleilla, jolloin faasien välille syntyy potentiaaliero. Jos elektrolyyttiin asetetaan kaksi elektrodia samanaikaisesti ja niiden väliin kohdistetaan elektrolyyttiliuoksen hajoamisjännitettä pienempi jännite, elektrolyytin positiiviset ja negatiiviset ionit siirtyvät nopeasti napoihin sähkökentän vaikutuksesta ja muodostavat vastaavasti tiiviin varauskerroksen kahden ylemmän elektrodin pinnalle eli kaksoissähkökerroksen.
Sen muodostama kaksinkertainen sähkökerros on samanlainen kuin perinteisen kondensaattorin dielektrisen aineen sähkökentän vaikutuksesta synnyttämä polarisoitu varaus, mikä johtaa kapasitanssivaikutukseen. Tiivis kaksoissähkökerros on samanlainen kuin litteä kondensaattori, mutta koska tiiviin varauskerroksen välinen etäisyys on paljon pienempi kuin tavallisen kondensaattorin varauskerrosten välinen etäisyys, sillä on suurempi kapasiteetti kuin tavallisella kondensaattorilla.
Kaksikerroksisen kondensaattorin sisäinen resistanssi on suurempi kuin alumiinielektrolyyttikondensaattorin, joten se voidaan ladata suoraan ilman kuormitusvastusta. Ylijännitevarauksen sattuessa kaksikerroksinen kondensaattori avaa virtapiirin vahingoittamatta laitetta, mikä eroaa alumiinielektrolyyttikondensaattorin ylijänniteläpivirtauksesta. Samaan aikaan, verrattuna ladattavaan akkuun, kaksikerroksista sähkökerroskondensaattoria voidaan ladata rajoituksetta, ja latauskertojen määrä voi olla jopa yli 10^6 kertaa, joten kaksikerroksisella sähkökerroskondensaattorilla ei ole ainoastaan kondensaattorin ominaisuuksia, vaan myös akun ominaisuudet, ja se on uusi erikoiskomponentti akun ja kondensaattorin välissä.
Julkaisun aika: 11. syyskuuta 2023