superkondensaattori

Een superkondensaattori, ook wel ultracapacitor genoemd, is een energieopslagapparaat dat energie opslaat in een elektrisch dubbellaag aan de grensvlakken tussen elektroden en elektrolyt. In tegenstelling tot chemische batterijen rust de opslag voornamelijk op electrostatische verschuivingen en snelle ionbewegingen, waardoor hoge vermogenspieken mogelijk zijn en een extreem lange levensduur ontstaat.

Constructie en werking: een superkondensaattori bestaat uit twee elektroden gescheiden door een elektrolyt en een separator. Energie wordt opgeslagen in de elektrische dubbele laag (EDL) op beide elektroden. Sommige ontwerpen maken gebruik van pseudocapacitieve lagen of hybride constructies die snelle redoxreacties mogelijk maken, zodat ook meer energie kan worden opgeslagen.

Prestaties: de energiedichtheid ligt doorgaans tussen 5 en 20 Wh/kg, terwijl het vermogen hoger ligt dan bij conventionele batterijen (meerdere kW/kg). De spanning per cel ligt meestal rond 2,5–2,7 V; voor hogere spanningen worden cellen in serie geschakeld. Het cyclisch leven varieert van circa 100.000 tot 1.000.000 cycli, en de self-discharge ligt meestal tussen 1 en 5 procent per maand.

Toepassingen: back-upsystemen voor geheugen en UPS, snelle reagerende buffers in elektrische en hybride voertuigen, ondersteuning van regeneratieve energiesystemen (wind en zon) en netstabilisatie, evenals piekvermogensvoorziening bij korte ontlaadperioden.

Voordelen en beperkingen: superkondensatoren bieden extreem hoog vermogen en lange levensduur met snelle oplaad- en ontlaadcycli, maar ze hebben doorgaans een lagere energiedichtheid dan lithium-ionbatterijen en kunnen hogere kosten per opgeslagen kilowattuur met zich meebrengen. De keuze hangt af van de gewenste balans tussen vermogen, capaciteit en kosten.