Apa itu Super Capacitor?

Super Capacitor - 10F/2.5V

Kapasitormenyimpanmuatan listrik. Karena charge(muatan) itu disimpan secara fisik, tanpa perubahan kimia atau fase yang terjadi, proses ini sangat reversibel dan siklus discharge-charge dapat diulang lagi dan lagi, hampir tanpa batas.

Electrochemical capacitors(ECs)dalam berbagai hal jika mengacu padamanufacturers in promotional literaturedisebut sebagaiSuper Capasitorjuga disebut sebagai ultra capacitor danElectric double layer capacitors (EDLC)adalah kapasitor dengan nilai kapasitansi yang lebih besar daripada jenis lain yang tersedia saat ini kapasitor.

Kapasitansi nilai mencapai hingga 400 farads dalamsingle standard case sizeyang tersedia.

Super Capacitormemiliki kerapatan tertinggi yang tersedia saat ini kapasitif dengan kerapatan tinggi sehingga kapasitor ini dapat digunakan untuk aplikasi, biasanya digunakan/disediakan untuk baterai.Super Capacitoryang tidakvolumetrically eficientdan lebih mahal daripada baterai tetapi memiliki keuntungan lain ,melalui baterai membuat pilihan yang lebih baik dalam aplikasi yang memerlukan sejumlah besar penyimpanan energi untuk disimpan dan disampaikan dalam semburan berulang kali.

KeuntunganSuper Capacitoryang paling signifikan memiliki kelebihan dari baterai adalah kemampuan mereka untuk diisi dan dipakai terus menerus tanpa "degrading" seperti baterai. Inilah sebabnya mengapa baterai dan kapasitor super yang digunakan dalam hubungannya dengan satu sama lain.

Super Capacitor akan memasok listrik ke sistem ketika ada lonjakan atau semburan energi karena kapasitor super dapat diisi dan dikosongkan dengan cepat sedangkan baterai dapat memasok energi massal karena mereka dapat menyimpan dan memberikan energi jumlah yang lebih besar selama jangka waktu yang lebih lambat dari waktu.

Konstruksi dari Super Capacitors

Apa yang membuatSuper Capacitoryang berbeda dari jenis kapasitor lainnya adalah elektroda yang digunakan dalam kapasitor. Kapasitor super didasarkan pada karbon (nano tube) teknologi. Teknologi karbon yang digunakan dalam kapasitor menciptakan luas permukaan yang sangat besar dengan jarak pemisahan sangat kecil.

Kapasitor terdiri dari dua elektroda logam yang dipisahkan oleh suatu bahan dielektrik. Dielektrik tidak hanya memisahkan elektroda, tetapi juga memiliki sifat listrik yang mempengaruhi kinerja kapasitor.

Super Capacitortidak memiliki bahan dielektrik tradisional seperti keramik, film polimer atau aluminium oksida untuk memisahkan elektroda, melainkan memilikiphysical barrieryang terbuat dari karbon aktif bahwa ketika muatan listrik diterapkan pada materi medan listrik yang dihasilkan ganda yang bertindak seperti dielektrik.

Ketebalanthe electric double layersetipis molekulLuas permukaan dari lapisan karbon aktif sangat besar menghasilkan beberapa ribu meter persegi per gram. Ini area permukaan besar memungkinkan untuk penyerapan sejumlah besar ion.

The charging/dischargingterjadi pada lapisan penyerapan ion terbentuk pada elektroda karbon aktif.

Elektroda serat karbon aktif diresapi dengan elektrolit di mana muatan positif dan negatif yang terbentuk antara elektroda dan impregnant tersebut.

The electric double layer(lapisan ganda listrik) terbentuk menjadi isolator sampai tegangan cukup besar diterapkan dan saat ini mulai mengalir. Besarnya tegangan di mana muatan mulai mengalir adalah di mana elektrolit mulai rusak. Ini disebutdecomposition voltage(tegangan dekomposisi).

Lapisan ganda terbentuk pada permukaan karbon aktif dapat digambarkan sebagai serangkaian sirkuit RC paralel.

Seperti ditunjukkan di bawah kapasitor terdiri dari serangkaian sirkuit RC di mana R1, R2 ... Rn adalah resistensi internal dan C1, C2 ..., Cn adalah kapasitansi elektrostatik dari karbon aktif.

Jumlah arus yang dibutuhkan untuk mengisi kapasitor ditentukan oleh persamaan berikut:In= (V/Rn) exp (-t/ (Cn*Rn))

Super Capacitoradalahdouble layer capacitor (kapasitor lapisan ganda), energi disimpan oleh transfer muatan pada perbatasan antara elektroda dan elektrolit. Jumlah energi yang tersimpan adalah fungsi dari elektroda yang tersedia dan permukaan elektrolit, ukuran ion, dan tingkatthe electrolytedecomposition voltage(tegangan dekomposisi elektrolit).

Super capacitortersusun dari dua elektroda, separator dan elektrolit

Dua elektroda, terbuat dari karbon aktif menyediakan area bagian permukaan yang tinggi, sehingga dapat mengetahui kerapatan energi dari komponen. Pada elektroda, kolektor arus denganahigh conducting partantarmuka antara elektroda dan koneksi dariSuper Capacitor. Kedua elektroda dipisahkan oleh sebuah membran, yang memungkinkan mobilitas ion bermuatan dan tanpa ada kontak elektronik.

Suplai elektrolit dan konduksi ion dari satu elektroda ke yang lain

Perbandingan diagram pembangunan tiga kapasitor. Kiri: "normal" kapasitor, tengah: elektrolitik, kanan: listrik double-layer kapasitor

Biasanya kapasitor super dibagi menjadi dua jenis:

1. Double-layer kapasitor dan2. Electrochemical capacitors

Yang pertama tergantung pada mekanisme lapisan ganda, yang merupakan hasil pemisahan biaya pada antarmuka antara permukaan elektroda karbon aktif atau serat karbon dan larutan elektrolit. Kapasitansi adalah sebanding dengan luas permukaan spesifik dari bahan elektroda.

Yang terakhir ini tergantung pada reaksifast faradayredox..

The electrochemical capacitorstermasuk kapasitor oksida logam super dan polimer konduktifsupercapacitors. Mereka semua memanfaatkan reaksithe high reversible redoxyang terjadi pada permukaan elektroda atau di dalamnya untuk menghasilkan kapasitansi terkait dengan potensi elektroda.Kapasitansi dari mereka terutama tergantung pada pemanfaatan bahan aktif elektroda.

Tegangan kerjaelectrochemical capacitorsbiasanya lebih rendah dari 3 V. Berdasarkan tegangan kerja yang tinggi dari kapasitor elektrolit, hibridasuper-capacitorsmenggabungkan anoda kapasitor elektrolitik dengan katoda darielectrochemical capacitors, sehingga memiliki fitur terbaik dengan spesifik yang tinggi kapasitansi dan kepadatan energi yang tinggi darielectrochemical capacitors.

Kapasitor dapat bekerja pada tegangan tinggi tanpa menghubungkan banyak sel dalam seri.

Parameter yang paling penting dari sebuahsupercapacitorstermasuk kapasitansi (C), ESR dan EPR (yang juga disebut resistensi kebocoran).