Știți despre condensatoare electrolitice cu două straturi?

Ce este un condensatoare electrolitice cu două straturi?

D.Condensatoarele electrolitice cu straturi ouble sunt de asemenea numite supercapacitoare.

Supercapacitoarele sunt condensatoare care pot stoca cantități mari de energie, de obicei 10 la 100 ori mai multă energie pe unitate de masă sau volum decât condensatoarele electrolitice. Sunt mai populare decât bateriile, deoarece pot fi reîncărcate mai rapid și mai ușor, iar încărcarea poate fi transferată mai repede.

Aceasta înseamnă în practică că ei: Încărcarea este mult mai rapidă decât bateriile, Poate stoca mai multă energie decât condensatoarele electrolitice, Viața de serviciu (măsurate în cicluri de încărcare/descărcare) între ele (mai mari decât bateriile reîncărcabile, mai mici decât condensatoarele electrolitice)

Pentru comparații de viață, Luați în considerare că, în timp ce condensatorii electrolitici au un număr nelimitat de cicluri de încărcare, Bateriile cu litiu-ion în medie între 500 şi 10,000 Taxe. Cu toate acestea, Durata de viață a condensatoarelor electrolitice cu două straturi variază de la 100,000 la 1 milioane de cicluri.

Ca condensatoare obișnuite, Supercapacitorii au două plăci separate. Plăcile sunt confecționate din metal acoperit cu o substanță poroasă, cum ar fi carbonul activat cu pulbere, ceea ce le oferă efectiv o zonă mai mare pentru a stoca mai multe taxe. Imaginează -ți că electricitatea este apă: în timp ce un condensator normal este ca o cârpă care șterge doar puțin din vărsare, Placa poroasă a unui supercapacitor îl face mai mult ca un burete gros care se poate absorbi de mai multe ori. Plăcile de condensatoare electrolitice cu două straturi poroase sunt bureți!

Ce zici de partițiile dintre scânduri? În condensatoare obișnuite, Plăcile sunt separate printr -un dielectric relativ gros din mica (ceramică), Un film subțire din plastic, Sau chiar doar aer (care acționează ca un buton de reglare la un radio într -un condensator ca acesta). Când condensatorul este acuzat, o încărcare pozitivă se formează pe o placă și o încărcare negativă pe cealaltă, Crearea unui câmp electric între ei. Câmpul polarizează dielectricul astfel încât moleculele sale să se alinieze în direcția opusă câmpului și să -și reducă puterea. Aceasta înseamnă că placa poate stoca mai multe taxe pentru o tensiune dată. Acest lucru este ilustrat în figura pe care o vedeți aici.

Tipuri de condensatoare electrolitice cu două straturi

După cum am menționat anterior, Supercapacitorii utilizează două principii de bază de stocare a energiei, și anume pseudocapacitația electrochimică și capacitatea statică cu două straturi. Pe baza acestui lucru, Există trei tipuri diferite de supercapacitoare. Sunt:

Condensator cu două straturi

Condensator pseudo

Condensator hibrid

Condensator cu două straturi

Într-un condensator cu două straturi, Depozitarea energiei electrice se realizează prin separarea sarcinii într -un strat dublu Helmholtz. Aceasta acționează ca o graniță între electrodul conductor și electrolit.

Electrozii sunt confecționați din carbon activ sau derivați cu o capacitate cu strat dublu electrostatic mai mare decât pseudocapacitatea electrochimică.

Condensator pseudo

Au electrozi conductivi polimerici sau oxizi de metal de tranziție cu pseudocapacitoare electrochimice mari.

Depozitarea energiei electrice este un proces electrochimic printr -o reacție redox în care ioni absorbiți specifici sunt încorporați pe suprafața electrodului.

Condensator hibrid

Aici, Electrozii sunt asimetrici, cu un electrod care prezintă proprietăți electrostatice și cealaltă capacitate electrochimică. Conceptul de ultraracapacitoare și ultraracapacitoare este propus, deoarece atât pseudo-capacitorii, cât și condensatoarele cu două straturi contribuie indivizibili la capacitatea totală a condensatoarelor electrochimice. Acest lucru ajută la identificarea dispozitivelor hibride care sunt atât ca baterii, cât și supercapacitoare.

Pentru ce sunt utilizate condensatoarele electrolitice cu două straturi?

Dacă aveți nevoie să stocați o cantitate rezonabilă de energie pe o perioadă relativ scurtă de timp (De la câteva secunde la câteva minute), Atunci veți avea prea multă energie pentru a stoca într -un condensator și nu veți avea timp să reîncărcați bateria pentru aceasta, Un supercapacitor poate fi doar ceea ce ai nevoie. Supercapacitoarele sunt deja utilizate pe scară largă ca echivalent electric al volanurilor din mașini – “Rezervoare de energie” care netezește sursa de alimentare către dispozitivele electrice și electronice. Supercapacitoarele pot fi, de asemenea, conectate la baterii pentru a regla puterea pe care o furnizează.

O aplicație comună este în turbine eoliene, În cazul în care condensatoarele electrolitice foarte mari ajută la eliminarea energiei intermitente furnizate de vânt. În vehicule electrice și hibride, Supercapacitoarele sunt din ce în ce mai utilizate ca stocare temporară de energie pentru frânarea regenerativă (Energia irosită atunci când vehiculul este de obicei parcat este depozitat temporar și apoi reutilizat la conducere din nou). Motorul care conduce vehiculul electric folosește o sursă de alimentare cu o tensiune nominală de sute de volți, ceea ce înseamnă asta într -un sistem tipic de frânare regenerativă, Sute de supercapacitoare din serie trebuie să stocheze doar energia potrivită.

Condensatoare electrolitice cu două straturi față de baterii

Bateriile sunt utilizate pe scară largă în dimensiuni și greutăți specifice, și au o densitate energetică mai bună. Supercapacitoarele sunt condensatoare de mare capacitate cu densitate mare de putere. În comparație cu bateriile, Supercapacitorii au capacitatea de a încărca și descărca rapid și pot face față temperaturilor scăzute, fiabilitate ridicată și impedanță scăzută.

Costul bateriilor este scăzut, în timp ce costul ultracapacitorilor este mare. Supercapacitorii sunt capabili să se auto-dezamăgească. Într -o baterie, Tensiunea de funcționare determină modurile de încărcare și descărcare. Într -un supercapacitor, Tensiunea admisibilă depinde de tipul de material dielectric utilizat între plăci. Iar electrolitul din condensator poate crește capacitatea.

Bateriile includ Baterii cu plumb-acid, AT-MH, Li-po, Li-ion, LMP și așa mai departe. Condensatoarele electrolitice cu două straturi includ electroliți organici, Electroliți apoși, lichide ionice, amestecuri și supercapacitoare pseudo. Bateriile sunt utilizate pentru a stoca cantități mari de energie, iar supercapacitoarele sunt utilizate pentru a oferi o densitate mare de putere.

Concluzie:

Într -un cuvânt, D.Condensatorii electrolitici cu straturi ouble are un potențial mare de a explora în viitor. Dacă doriți să aflați mai multe, Vă rugăm să păstrați în continuare legătura cu noi. Maxworld este dedicat proiectării și dezvoltării bateriei cu performanțe mai bune pentru echipamentul dvs..