Elektrokemisk superkondensator

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 8 april 2020; kontroller kräver 2 redigeringar .

Elektrokemiska superkondensatorer ( engelska  elektrokemiska superkondensatorer ) är en typ av superkondensatorer där energibesparing sker med deltagande av reversibla redox-elektrokemiska processer (Faraday-processer) i ytskiktet av elektrodmaterialet.

Allmän information

I elektrokemiska superkondensatorer, när de är laddade, uppstår elektrokemiska redoxreaktioner i tunna adsorptionsmono- och polymolekylära filmer vid  gränssnitten mellan elektrod och elektrolyt . Vid urladdning går samma reaktioner i motsatt riktning. Sålunda, i elektrokemiska superkondensatorer, lagras energi i form av intern energi hos ytföreningar vid gränsytan mellan elektrod och elektrolyt. Egenskaperna hos sådana energilagringsanordningar beror till stor del på egenskaperna hos de elektroder som används i dem och deras design. Huvudskillnaden mellan elektrokemiska superkondensatorer och batterier är att elektrokemiska processer uteslutande sker på elektrodytan, vilket leder till en högre hastighet av elektrokemiska processer på grund av frånvaron av diffusionshinder.

Utmärkande egenskaper

Jämfört med traditionella superkondensatorer (jonistorer) är den allvarligaste nackdelen med elektrokemiska kondensatorer den lägre resistansen hos elektrodmaterial mot kemisk och elektrokemisk nedbrytning. Detta leder till en minskning av det maximala antalet laddnings-urladdningscykler till flera tusen eller tiotusentals, beroende på vilken typ av elektrodmaterial som används.

Den största fördelen med elektrokemiska kondensatorer i jämförelse med analoger är deras potentiellt högre elektriska kapacitet vid en jämförbar effekt. Den specifika elektriska kapaciteten hos de mest avancerade elektroderna som används i jonistorer överstiger vanligtvis inte 300–400 F/g, medan för moderna elektroder baserade på ruteniumoxider och -hydroxider är en kapacitet på 600–700 F/g inte gränsen. Andra kända elektrodmaterial för elektrokemiska superkondensatorer är nanokristallina oxider och hydroxider av nickel och mangan .

Moderna elektrokemiska kondensatorer har ofta en asymmetrisk design, där energi lagras på en elektrod i ett elektriskt dubbelskikt , och på den andra - på grund av flödet av Faraday-processer. Således används de positiva aspekterna av superkondensatorer och elektrokemiska superkondensatorer. Elektrokemiska kondensatorer av denna typ verkar för närvarande vara de mest lovande för ytterligare förbättringar.

Se även

Länkar