는 전력 밀도가 높고 충전 시간이 짧으며 수명이 길며 온도 특성이 우수하며 에너지 절약, 친환경 등의 특징을 지닌 새로운 에너지 저장 장치입니다. 수퍼 콘덴서는 용도가 광범위하다. 그럼 슈퍼커패시터의 작동 원리를 소개하겠습니다. 같이 봅시다.
수퍼 커패시터는 무엇입니까
개요
수퍼 커패시터는 전기 화학 커패시터, 금 커패시터, 파라 커패시터라고도 합니다. 전기 이중층 콘덴서와 의사 콘덴서를 포함해 전해질을 극화하여 에너지를 저장한다. 그것은 전기 화학 원소이지만, 에너지 저장 과정에서 화학반응이 일어나지 않는다. 이런 에너지 저장 과정은 가역적이다. 이 수퍼 커패시터가 수십만 번 반복적으로 충전할 수 있기 때문이다. 수퍼 콘덴서는 전해질에 떠 있는 두 개의 반응이 없는 다공성 전극판으로 볼 수 있다. 극판에 전기를 공급하고, 정극판은 전해질의 음이온을 끌어들이고, 음극판은 양이온을 끌어들이며, 실제로는 두 개의 콘덴서 저장층을 형성하고, 분리되어 있는 양이온은 음극판 근처에 있고, 음이온은 정극판 근처에 있다.
수퍼 콘덴서는 독일 물리학자 헬름홀즈가 제시한 인터페이스 이중층 이론을 바탕으로 한 새로운 콘덴서입니다. 전해질 용액에 삽입된 금속 전극 표면과 액면 양면에 부호 반대 과잉 전하가 나타나 상간에 전위차가 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 전해질에 두 개의 전극을 동시에 삽입하고 그 사이에 전해질 용액 분해 전압보다 작은 전압을 가하면, 전해질의 양이나 음이온은 전기장의 작용으로 빠르게 양극으로 이동하며, 각각 두 전극의 표면에 촘한 전하층, 즉 양전층을 형성한다.
< P > 기존 콘덴서의 전기 매체와 유사한 양극화 전하를 형성하여 콘덴서 효과를 생성합니다. 단단한 이중층은 평면 콘덴서와 비슷하지만, 촘촘한 전하층 간격이 일반 콘덴서 전하 층간 거리보다 훨씬 작기 때문에 일반 콘덴서보다 용량이 더 큽니다.
이중층 콘덴서는 알루미늄 전해 콘덴서에 비해 내부 저항이 크기 때문에 부하 저항이 없는 상태에서 직접 충전할 수 있으며, 과전압 충전이 발생할 경우 전기 이중층 콘덴서가 부품을 손상시키지 않고 개방됩니다. 이는 알루미늄 전해 콘덴서의 과전압 관통과는 다릅니다. 한편, 이중층 콘덴서는 충전식 배터리에 비해 무전류 충전이 가능하며 충전 횟수가 10 6 회 이상이므로 이중층 콘덴서는 용량 특성뿐만 아니라 배터리 특성도 갖추고 있습니다. 배터리와 용량 사이에 있는 새로운 특수 부품입니다.
수퍼 콘덴서 작동 방식
수퍼 콘덴서는 이중층 원리를 활용하는 콘덴서입니다. 수퍼 콘덴서의 두 극판에 전압을 더하면 일반 콘덴서와 마찬가지로 극판의 양전극은 양전하를 저장하고 음극판은 음전하를 저장하며, 수퍼 콘덴서의 양극판 전하에 의해 발생하는 전기장 작용에 따라 전해질과 전극 사이의 인터페이스에 반대 전하를 형성하여 전해질의 내부 전기장을 균형있게 합니다. 이 양전하와 음전하가 서로 다른 두 위상 사이의 접촉면에 있고, 양전하 사이의 매우 짧은 간격으로 배열되어 있다. 양극판 간 전세가 전해질의 산화 복원 전극 전위보다 낮을 때 전해질 인터페이스의 전하가 전해질을 벗어나지 않고 수퍼 콘덴서가 정상 작동 상태 (보통 3V 이하) 로 작동한다. 예를 들어 콘덴서의 양단 전압이 전해질의 산화 복원 전극 전위를 초과할 경우 전해질이 분해되어 비정상 상태가 된다. 수퍼 콘덴서가 방전됨에 따라 양수 및 음극 판의 전하가 외부 회로에 의해 배출되어 전해질의 인터페이스에 있는 전하가 그에 따라 감소합니다. 수퍼 콘덴서의 충전 방전 과정은 항상 물리적 과정이며 화학반응이 없다는 것을 알 수 있다. 따라서 성능은 안정적이어서 화학반응을 이용하는 축전지와는 다르다.
수퍼 커패시터의 특성
수퍼 커패시터는 분리 된 전하에 에너지를 저장하며 전하를 저장하는 데 사용되는 면적이 클수록 분리 된 전하가 밀집할수록 전기 용량이 커집니다.
기존 콘덴서의 면적은 도체의 평평한 면적으로, 더 큰 용량을 얻기 위해 도체 재료가 오래 말려져 있으며, 때로는 특수한 조직 구조로 표면적을 늘리는 경우도 있다. 전통적인 콘덴서는 절연 재료로 분리되는 양극판, 일반적으로 플라스틱 박막, 종이 등으로, 일반적으로 가능한 한 얇아야 한다.
수퍼 커패시터의 면적은 2000m2/g 의 면적을 허용하기에 충분한 다공성 탄소 재질을 기반으로 하며, 몇 가지 조치를 통해 더 큰 표면적을 얻을 수 있습니다. 수퍼 콘덴서 전하가 분리되는 거리는 전기 전극에 끌리는 전해질 이온 크기에 의해 결정된다. 이 거리 (