pseudokapazitiven

Pseudokapacitans är ett laddningslagringsfenomen i elektrokemiska system där uppladdning och urladdning sker genom snabba reversibla redoxreaktioner vid eller nära elektrodytan. Denna mekanism ger en kapacitanskomponent som ofta ligger mellan elektrisk dubbellagerkapacitans (EDLC) och redoxbaserad batterikemi. Pseudokapacitans kan därför bidra till högre specifik kapacitans än ren EDLC, samtidigt som den kinetiska och potentialberoende karaktären spelar en viktig roll.

Många pseudokapacitativa material är metalloxider som MnO2 och RuO2 samt konduktiva polymerer som polyanilin och polypyrrol. Deras ytbundna eller mycket ytnära redoxreaktioner gör att de kan lagra laddning snabbare än vad som sker i traditionella bulkmaterial, vilket ger hög effektförmåga vid relativt god energität.

Karakterisering och egenskaper: pseudokapacitans kännetecknas av breda eller diffusa redoxreaktioner i cyklisk voltametri och av kapacitans som kan vara potensberoende eller skenbart kvadratisk över ett visst potentialområde. I många fall kan total kapacitans beskrivas som summan av en dubbellagerkomponent och en pseudokapacitanskomponent: C_total ≈ C_dl + C_pseudo.

Användning och utmaningar: pseudokapacitativa material används i högpresterande superkondensatorer och hybrida energilagringsenheter där hög kraft krävs utan att offra för mycket energi. Utmaningar inkluderar cyklusstabilitet, kostnad och att upprätthålla snabb kinetik vid höga laddningshastigheter.

Se även: elektrochemistry, superkondensator, redoxkemi.