Іоністори, ультраконденсатори, суперконденсатори

Іоністори (суперконденсатори, ультраконденсатори) – це пристрої, які служать для накопичення, зберігання та віддачі електричної енергії за рахунок збору електричних зарядів на двох наявними обкладинках серед яких знаходитися діелектрик. Вся електрична енергія в цих пристроях існує у вигляді статичного електричного заряду. Саме ж акумулювання електричної енергії здійснюється за коштами подачі на його зовнішні висновки постійної напруги. Говорячи простіше – це специфічні конденсатори, що на відміну від звичайних, влаштовані трохи інакше і мають понад великими ємностями (Фаради).

Як нам відомо, звичайні класичні конденсатори представляють собою дві пластини (обкладання), як правило, зроблені з фольги, які розділені між собою діелектричною прокладкою. У іоністорів (ультраконденсатори, суперконденсатори) основний принцип залишився той же але на відміну від звичайних конденсаторів, вони представляють якусь помісь роботи електрохімічної батареї і ємності. У іоністорів застосовується спеціальні обкладання і електроліт. Збільшення ємності даного пристрою здійснюється за коштами застосування таких матеріалів, які мають вельми велику поверхневу площу.

Іоністори мають наступні типи обкладок:

  • на основі активованого вугілля
  • на основі провідних полімерів і оксидів металів

Використання сверхпорістих матеріалів на основі вугілля допомагає значно збільшити сумарну емкостную щільність в межах 10 Фарад / см3 і вище. Іоністори (суперконденсатори, ультраконденсатори) на основі активованого вугілля є економічно вигідними при своєму виробництві. Вони ще звуться DLC-конденсаторів або двухслойниме, оскільки сам заряд збирається в подвійному шарі, що відбувається на самій поверхні обкладання іоністорів.

Електроліт у іоністорів може бути на органічній або водній основі. Іоністори, які працюють на водному електроліті, мають дуже мале внутрішній опір. У таких суперконденсаторах є вагомий мінус, а саме, електрична напруга самого заряду у них обмежується лише одним вольт. Ультраконденсатори працюють на органічному електроліті мають більший опір, хоча вони можуть тримати напругу заряду від 2-3 В. Для потрібного напруги іоністори з’єднують послідовно.

З недоліків ультраконденсаторів – постійне лінійне зниження електричної напруги в процесі всієї тривалість його циклу роботи до повного розряду. З цієї причини суперконденсатори не можуть тримати повний електричний заряд. Ступінь його заряду характеризується відсотками і залежить від величини прикладеної постійної напруги.

Перелік недоліків іоністорів:

  • Не здатний забезпечити достатнього накопичення енергії
  • Відносно мала енергетична щільність
  • Високий ступінь саморозряду
  • Досить низька напруга на одній одиниці елемента

Перелік переваг іоністорів:

  • Досить тривалий термін служби
  • Низький внутрішній опір
  • Необмежену кількість циклів заряд / розряд
  • Вельми широкий діапазон робочих температур: від -25 до +70 ° С
  • Відносно мала ціна
  • Процес заряду і розряду відбувається швидко
  • Застосування простих способів заряду
  • Функціонування при будь-якій напрузі (що не перевищує номінальну)
  • Відсутність контролю за режимом заряду
Посилання на основну публікацію