Какая польза от ультраконденсаторов?

Научное название суперконденсатора - это электронный двухслойный конденсатор [EDLC]. В отличие от традиционных наноразмерных конденсаторов, которые также имеют высокие значения емкости, в суперконденсаторах не используются традиционные твердые электролиты. Плотность энергии суперконденсатора больше, чем у обычного конденсатора, и меньше, чем у литиевой батареи. Его удельная мощность меньше обычной емкости и больше, чем у литиевых батарей.

Суперконденсаторы, также известные как конденсаторы с двойным слоем, представляют собой новый тип накопителя энергии. Они характеризуются коротким временем зарядки, длительным сроком службы, хорошими температурными характеристиками, энергосбережением и защитой окружающей среды.

Области применения: 1, машина налогового контроля, цистерна налогового контроля, вакуумный переключатель, интеллектуальный счетчик, система удаленного считывания показаний счетчика, инструмент, цифровая камера, карманный компьютер, электронный дверной замок, программно управляемый переключатель, беспроводной телефон и т. статическая случайная память, передача данных. Резервный источник питания для небольших источников тока, таких как системы.

2, интеллектуальный счетчик (интеллектуальный счетчик, интеллектуальный счетчик воды, интеллектуальный счетчик газа, интеллектуальный счетчик тепла) в качестве источника питания для электромагнитного клапана

3, сигнальные огни солнечной энергии, навигационные огни и другие продукты солнечной энергии вместо аккумуляторных батарей.

4, ручные фонарики и другие небольшие зарядные устройства вместо зарядки аккумуляторов.

5, электрический игрушечный двигатель, голосовая ИС, светодиодный излучатель и другой маломощный источник питания электропривода.

Суперконденсаторы - это новый тип накопителя энергии между обычными конденсаторами и батареями. Они обладают такими преимуществами, как высокая удельная мощность, большая емкость, длительный срок службы, отсутствие необходимости в обслуживании, а также экономичность и защита окружающей среды.

6. Быстрый запуск электромобилей.

7. Наружные выключатели для модернизации электросети.

8. Морские ветроэнергетические вентиляторы.

Суперконденсаторы, которые заряжают электроэнергию за пять минут, чтобы проехать 500 миль на электромобиле, и взимают 9 долларов за электричество. Тепловоз, сжигающий бензин, стоит 60 долларов США за тот же пробег. Суперконденсаторы - это тоже своего рода новая энергия, и перспективы развития, естественно, хорошие.

Суперконденсаторы, также известные как электрохимические конденсаторы, двухслойные конденсаторы, золотые конденсаторы и конденсаторы Фараха, были разработаны в 1970-х и 1980-х годах для хранения энергии через поляризованные электролиты.

В отличие от традиционных химических источников энергии, это источник питания с особыми свойствами между традиционными конденсаторами и батареями. Он в основном полагается на двойные слои и заряд энтальпии окислительно-восстановительного потенциала для хранения электрической энергии. Однако в процессе накопления энергии не происходит химической реакции. Этот процесс накопления энергии обратим, и это также связано с тем, что этот суперконденсатор может многократно заряжаться и разряжаться сотни тысяч раз.

Конкретные детали структуры суперконденсатора зависят от применения и использования суперконденсатора. Эти материалы могут незначительно отличаться в зависимости от производителя или конкретных требований к применению. Общей чертой всех суперконденсаторов является то, что они содержат положительный электрод, отрицательный электрод и диафрагму между этими двумя электродами. Электролитическая жидкость заполняет поры двух электродов, разделенных двумя электродами и диафрагмой.

Структура суперконденсатора показана на рисунке. Он состоит из пористого электродного материала с высокой удельной поверхностью, собирающей жидкости, пористой диафрагмы батареи и электролита. Материал электрода и коллекторная жидкость должны быть тесно связаны, чтобы уменьшить контактное сопротивление; Мембрана должна соответствовать условиям как можно более высокой ионной проводимости и как можно более низкой электронной проводимости и обычно представляет собой электронный изолирующий материал с волоконной структурой, такой как полиакрилатная мембрана. Тип электролита выбирается в зависимости от свойств материала электрода.

Вышеуказанные части: (1): носитель из ПТФЭ; (2) (4): активное вещество прижимается к коллектору пены никеля; (3): диафрагма батареи из полипропилена.

Компоненты суперконденсаторов могут отличаться от продукта к продукту. Это определяется геометрией упаковки суперконденсатора. Для размещения призматических или квадратных инкапсулированных компонентов продукта внутренняя структура основана на настройке внутренних компонентов, то есть внутренний коллектор выдавливается из пакета каждого электрода. Эти припои коллектора будут приварены к клемме, тем самым увеличивая путь тока за пределы конденсатора.

Для круглых или цилиндрических инкапсулированных продуктов электрод разрезают на завитки. Наконец, электродная фольга приваривается к выводу, чтобы продлить путь емкостного тока наружу.

Его основной принцип, как и другие типы конденсаторов с двойным слоем, заключается в использовании структуры с двойным слоем, состоящей из пористых электродов с активированным углем и электролитов, для получения увеличенной емкости.

Выдающимися преимуществами являются высокая удельная мощность, короткое время зарядки и разрядки, длительный срок службы и широкий диапазон рабочих температур. Это самый большой тип конденсатора с двойным слоем, запущенный в массовое производство в мире.

По разным механизмам накопления энергии его можно разделить на следующие две категории:

1, емкость двойного слоя: создается на границе раздела электрод / раствор за счет ориентации электронов или ионов, вызывающей столкновение зарядов. Для системы электрод / раствор двойной слой формируется на границе раздела электронопроводящего электрода и раствора ионопроводящего электролита. Когда электрическое поле прикладывается к двум электродам, катод и катион в растворе мигрируют к положительному и отрицательному электродам соответственно, образуя двойной слой на поверхности электрода; После снятия электрического поля положительный и отрицательный заряды на электроде притягиваются к ионам с противоположным зарядом в растворе, чтобы стабилизировать двойной слой и создать относительно стабильную разность потенциалов между положительным и отрицательным полюсами. В это время для электрода изотропный ионный заряд, эквивалентный заряду на электроде, будет генерироваться на определенном расстоянии (дисперсионный слой), так что он останется электрически нейтральным; Когда два полюса подключены к внешней цепи, заряд на электроде перемещается, и во внешней цепи генерируется ток. Ионы в растворе мигрируют в раствор и являются электрически нейтральными. Это принцип зарядки и разрядки конденсатора с двойным слоем.

2, квазиемкость Фарадея: ее теоретическая модель была впервые предложена Конвеем. Это двумерное или квазидвумерное пространство на поверхности электрода и вблизи поверхности или фазы тела. Электроактивные вещества подвергаются пониженному потенциалу осаждения, что приводит к очень обратимой химической десорбции. Сопровождая окислительно-восстановительную реакцию, создает емкость, связанную с зарядным потенциалом электрода. Для квазиконденсаторов Фарадея процесс накопления зарядов включает не только накопление на двойном слое, но также окислительно-восстановительные реакции между ионами электролитической жидкости и активными веществами электрода. Когда ионы в электролите (например, H +, OH-, K + или Li +) диффундируют из раствора к границе раздела электрод / раствор под действием приложенного электрического поля, он переходит в фазу тела активного оксида на поверхность электрода за счет окислительно-восстановительной реакции на границе раздела, что позволяет накопить большое количество заряда в электроде. При разрядке эти ионы, входящие в оксид, будут возвращены в электролит посредством обратной реакции вышеупомянутой окислительно-восстановительной реакции, а накопленный заряд высвобождается через внешнюю цепь. Это механизм зарядки и разрядки квазиемкости Фарадея. [1]

Страница содержит содержимое машинного перевода.