Pseudokondensatorer

Pseudokondensatorer, eller pseudokapacitorer, är en typ av energilagringsenhet som lagrar energi huvudsakligen genom snabba redoxreaktioner vid elektrodernas yta eller dess närhet. De kallas ofta pseudokondensatorer eftersom deras beteende ligger mellan konventionella batterier och elektrokemiska dubbel-lager-kondensatorer (EDLC). Energin lagras främst genom Faradaiska processer snarare än enbart elektrostatiskt uppladdning i ett elektriskt dubbelskikt.

Material och mekanism: Pseudokondensatorer uppnår högre specifik kapacitans än EDLC genom ytbundna redoxprocesser eller små interkalationer. Vanliga material är transitionselementoxid som MnO2 och RuO2 samt konduktiva polymerer som polyanilin, polypyrrol och PEDOT. Kompositer med kol eller andra ledare används ofta för att förbättra ledningsförmåga och cyklisk hållbarhet. Mechanismen kan vara ytbunden Faradaisk reaktion eller snabb interkalation i materialets struktur.

Prestanda och begränsningar: Pseudokondensatorer erbjuder högre kapacitans och ofta bättre energidensitet än EDLC, men de kan ha sämre livslängd eller stabilitet beroende på materialet. Spänningsfönstret är ofta mindre i vattenbaserade elektrolyter (omkring 0,8–1,0 V), medan organiska elektrolyter tillåter längre spänningsintervall. Kostnad och materialstabilitet är viktiga faktorer, särskilt när man överväger dyrt RuO2 eller långsiktig korrosion av polymerer.

Användning och framtid: Pseudokondensatorer används i hybrida superkondensatorer, energilagringssystem och applikationer där hög effekt och snabb laddning krävs. Forskning fokuserar på att förbättra ledningsförmåga, cykelbeständighet och kostnad genom nya material och nanostrukturer.