ТЕМЫ
Архив
< Март 2024 >
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 31
Сегодня
Новости науки в Иркутской области

В чем физика и суть суперконденсаторов: ученые рассказали о прорывной технологии хранения заряда

Российская Федерация, 6.12.23 (ИА «Телеинформ»), - Суперконденсаторы или конденсаторы двойного электрического слоя, представляют собой разновидность конденсаторов с исключительно высокой удельной емкостью. Эти устройства способны запасать гигантское количество энергии и отдавать ее за доли секунды.

Принцип работы суперконденсаторов: физика на службе прогресса

В отличие от традиционных конденсаторов, в конструкции которых используются диэлектрики, суперконденсаторы содержат электроды, погруженные в жидкий или гелеобразный электролит.

На границе раздела электрод/электролит формируется так называемый двойной электрический слой. При подаче напряжения происходит разделение зарядов и на электродах накапливается гигантское количество ионов. Этот принцип позволяет добиться колоссальной емкости в тысячи фарад.

Конструктивно суперконденсатор состоит из двух пористых электродов, разделенных мембраной – сепаратором для предотвращения короткого замыкания. В качестве материала электродов часто используют активированный уголь, графен и другие высокопористые вещества с огромной площадью поверхности.

Благодаря возможности накапливать значительные заряды в двойном электрическом слое, суперконденсаторы запасают энергию по совершенно другому механизму, нежели химические источники тока.

Благодаря таблице с этого источника можно, к примеру, подобрать аналог зарубежному суперконденсатору, который ничем не будет от него отличаться.

Где применяют суперконденсаторы

Высочайшая скорость заряда/разряда делает суперконденсаторы идеальными для создания систем гарантированного электроснабжения, используемых в вычислительной технике и телекоммуникациях.

При отключении основного питания суперконденсаторный модуль в течение нескольких секунд обеспечивает систему энергией от своих накопителей. Этого времени достаточно для корректного завершения работы оборудования.

Сочетание высокой мощности и высокой энергоемкости литий-ионных АКБ позволяет создавать гибридные источники питания с уникальными характеристиками.

Будущее за суперконденсаторами

Несмотря на впечатляющие характеристики нынешних образцов, потенциал технологии суперконденсаторов далеко не исчерпан. Развитие идет по нескольким направлениям:

  • повышение удельной емкости и энергоемкости за счет совершенствования материалов электродов;
  • создание высоковольтных ячеек на основе новых электролитов;
  • разработка гибридных устройств, объединяющих суперконденсатор и литий-ионный аккумулятор;
  • применение графена и других 2D материалов для резкого увеличения удельной поверхности электродов.

Ученые полагают, что в ближайшие годы удастся как минимум удвоить плотность запасаемой энергии. Это может открыть широкие перспективы для внедрения суперконденсаторов в качестве полноценной замены химических источников тока.

 
Летопись байкальских тревог
Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования Яндекс.Метрика
  • Все права защищены © ООО «ИРА Телеинформ». Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на i38.ru (для интернет-СМИ) или на ИА «Телеинформ» (печатные, эфирные СМИ)
  • Дизайн-концепция © «Gombo Design». Верстка и техническая поддержка © «БайкалТелеИнформ»
  • Регистрационный номер — ИА № ФС 77 - 75717, выдан 24.05.2019 Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)
  • Политика в отношении обработки персональных данных
  • На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)
  • онлайн курсы бровиста