superkondensaattoreita

Superkondensaattori, usein kutsuttu ultrakondensaattoriksi, on energianvarastointilaite, jossa energia varastoituu pääasiassa sähköisen kaksoiskerroksen muodostumisen kautta elektrodien ja elektrolyytin välillä. Tämä mahdollistaa erittäin suurten kapasiteettien sekä nopean latauksen ja purkamisen verrattuna tavallisiin kondensaattoreihin ja akkuun.

Periaate jakautuu pääpiirteittäin kahtia: suurin osa energiasta syntyy sähköisestä kaksoiskerroksesta, mutta joidenkin laitteiden varastointimekanismi voi sisältää myös pinnanredoksioita (pseudokondensaattoreita). Näin ollen superkondensaattorit voivat olla EDLC-tyyppisiä, pseudokondensaattorimaisia tai hybridejä, jotka yhdistävät molempia mekanismeja.

Rakenne on yksinkertainen: kaksi porosoitu hiilielektrodia, elektrolyytti ja erotin. Jännite kennostossa on tyypillisesti noin 2,5–2,7 volttia organisen elektrolyyttin kanssa; useampia kennostoja voidaan kytkeä sarjaan korkeamman kokonaisten jännitteiden saavuttamiseksi.

Ominaisuudet ovat vahvasti suuntautuneet tehoon: erittäin korkea tehotiheys sekä nopeat lataus- ja purkuominaisuudet, sekä pitkä käyttöikä, usein satojatuhansia latauspurkautumiskertoja. Energiatiheys on suurempi kuin tavallisilla kondensaattoreilla, mutta pienempi kuin useimmilla akuilla. Itsepurkautuminen ja lämpötilariippuvuus vaihtelevat tyypin mukaan.

Sovellukset kattavat esimerkiksi regeneratiivisessa jarrutuksessa ja tehon tarjoamisessa hybrideissä ja sähköajoneuvoissa, tehonvarastoinnissa UPS-järjestelmissä sekä muistin pitämisessä, kun pääenergiaa tuotetaan muualta. Superkondensaattoreita käytetään usein yhdessä akkujärjestelmien kanssa lineaarisen tehotasapainon saavuttamiseksi.

Kehitys keskittyy energian tiheyden parantamiseen sekä kustannusten alentamiseen esimerkiksi hiilimateriaaleja, pseudokondensaattoriteknologioita ja turvallisia elektrolyyttejä kehittämällä.