¿En qué se diferencia un supercondensador de un condensador?

Answer 1

La capacitancia se mide como el área de superficie sobre el grosor, y las supercapas tienen un grosor mayor o menor que 1 nm.

• Estas tiendas de electrones . No se producen reacciones, por lo que la carga eléctrica está disponible inmediatamente como energía eléctrica.

Al suministrar energía, el voltaje cae en respuesta al supercondensador que pierde su carga de almacenamiento, como cualquier otro condensador.

• Debido al área de superficie muy alta y al espaciado de la escala molecular entre las placas de los condensadores, el tiempo de reacción es más lento que otros tipos de condensadores, pero se aplican las mismas propiedades eléctricas.
• Los supercondensadores tienen mayor potencia y densidad de energía en comparación con las baterías.

Una batería de plomo-ácido demora 10 horas en entregar una carga producida por una reacción química, mientras que un supercondensador puede entregar la misma carga en tan solo 1 segundo desde dispositivos que son mucho más livianos.

• Temperatura de funcionamiento

Supercondensadores: -40 ° C

Baterías normales: -20 ° C

• ciclo de vida

Baterías de plomo-ácido: 3.000 ciclos

Níquel-cadmio – 10,000 ciclos de carga

Iones de litio: 10,000 ciclos de carga

Supercondensadores: 500,000 ciclos de carga.

Los supercondensadores pueden durar de cinco a 20 años en situaciones donde las baterías duran desde medio año hasta solo cinco años.

Por lo tanto, los súper condensadores brindan alta densidad de potencia, alta durabilidad y confiabilidad en un rango de temperatura de funcionamiento mayor y una vida útil prolongada en comparación con las baterías .

Answer 2

Supercondensador fue un nombre comercial acuñado por NEC en Japón cuando inventaron este dispositivo de almacenamiento de energía en la década de 1990. Técnicamente, se llama EDLC, o condensador electroquímico de doble capa; probablemente por eso el “supercondensador” se pegó mejor. Más tarde, Maxwell Technology llamó a su producto EDLC, el Ultracondensador (una mejora, supongo).

Un condensador regular tiene electrodos con carga opuesta con un separador dieléctrico sólido para evitar que los electrones salten a través del espacio. El voltaje de un condensador tan típico puede variar de unos pocos voltios a 1 kV, pero también hay condensadores cerámicos de alto voltaje que pueden llegar hasta los 30 kV. La energía total almacenada no es alta, y ahí es donde los supercondensadores hicieron su fama. Los supercondensadores pueden almacenar más de 100 veces la energía de un condensador dieléctrico (6–8 Wh / kg).

Los supercondensadores también usan material de electrodo de área de superficie alta (tradicionalmente, carbón activado), pero se agrega un electrolito líquido para humedecer más área de superficie en cada lado de la celda de 2 electrodos para un mayor almacenamiento de carga. El electrolito es un líquido no conductor que tiene muchos iones (átomos / moléculas con una carga neta). De esta manera, cuando se aplica un voltaje entre los dos electrodos, los iones en el electrolito migran al electrodo de carga opuesta. Ahora, tiene una o más capas de electrones en el lado negativo e igual número de “agujeros de electrones” en el electrodo positivo.

El electrolito del supercondensador generalmente tiene un voltaje de ruptura de 3V, por lo que el fabricante solo permite a los usuarios cargar hasta 2.75V. Incluso a este bajo voltaje, un supercondensador puede almacenar casi 100 veces más energía por unidad de peso que los condensadores dieléctricos.

Aquí hay un bosquejo simple de cómo se vería el estado cargado y descargado de un supercondensador:

Aquí hay una tabla de comparación simple de almacenamiento y rendimiento del capacitor regular y el supercondensador (y algunas baterías):

Para más detalles sobre supercondensadores: Supercondensador – Wikipedia

Answer 3

La diferencia está en la estructura del dieléctrico.

En los condensadores ordinarios, los electrones se mueven de un electrodo y se depositan en el otro, y la carga está separada por un dieléctrico sólido entre los electrodos.

En los supercondensadores, también conocidos como condensadores eléctricos de doble capa, en lugar de un dieléctrico sólido, los dos electrodos están separados por un electrolito líquido rico en iones. Cuando se aplica un voltaje a un supercondensador, estos iones solvatados forman una doble capa de iones en cada electrodo (separados por el disolvente no conductor) en lo que se conoce como el efecto eléctrico de doble capa. La capa de disolvente entre las capas dobles actúa como un dieléctrico extremadamente delgado (típicamente solo moléculas de espesor), y gracias a la estructura porosa de los electrodos, estas capas dobles tienen un área superficial extremadamente alta.

El resultado es un capacitor con una capacitancia enorme (debido a la gran área de superficie), pero también una clasificación de voltaje de ruptura muy baja (debido a la delgadez de la doble capa): puede encontrar supercondensadores con capacitancias de cientos a miles de Farads , pero con clasificaciones de voltaje de solo unos pocos voltios. En aplicaciones de alto voltaje, los supercondensadores deben apilarse en serie para obtener las clasificaciones de voltaje deseadas.