Ионистровые конденсаторы: Ионисторы. Энциклопедия электроники L7805CV

Суперконденсатор — Начало. Основы. — Справочник

Суперконденсатор    Как известно, электрическая емкость Земли составляет порядка 700 мкф. Обыкновенный конденсатор такой же емкости будет размером и по весу с кирпич. Но существуют конденсаторы сопоставимой с емкостью Земли размером с песчинку. Такие приборы получили название ионисторы или иониксы. Также их нередко называют суперконденсаторами.    Сейчас такие конденсаторы можно купить в магазине. Например, ионистр величиной с монету «весит» одну фараду. Это в 1500 раз больше емкости нашей планеты и почти сравнимо с емкостью Юпитера – самой большой планеты Солнечной системы.    Чтобы понять, насколько велика или мала, энергия, имеющаяся в ионисторе, сравним на одном простом примере. Если конденсаторы умели прыгать, то энергии, отдаваемой от обычного конденсатора хватило для того, чтобы он подпрыгнул на высоту до полутора метров. Маленький же ионикс типа 58-9В, весящий 0,5 г, при заряде 1 В, подпрыгнул бы до высоты 293 м!    Некоторые люди думают, что ионисторами можно заменить автомобильный аккумулятор. Но пока это невозможно. Ионистр весом в 1 кг может накопить 3000 Дж энергии, а самый захудалый аккумулятор  — 86400 Дж, т. е. в 28 раз больше. Но аккумулятор быстро портится, если надо отдать большую мощность за короткое время, да и разряжается только до половины. Ионистр может многократно и без всякого ущерба для себя отдавать любую мощность. Также, для зарядки ионистора достаточно несколько секунд, чего не скажешь о аккумуляторах.    Иониксы хороши как источники питания таких устройств, кратковременно, но довольно часто потребляющих высокую мощность: электронная аппаратура, карманные фонари, автомобильные стартеры, электрические отбойные молоки. Также ионистр может применяться и в военных целях в качестве источника питания электромагнитных орудий. А если к ионистору добавить небольшую электростанцию, можно создать автомобиль с электроприводом колес, в котором расход топлива будет 1-2 л на 100 км.    Ионисторы хоть и есть в продаже, но стоят они не дешево. Так, что если Вам интересно и есть время, можно попробовать изготовить его самостоятельно. Но для начала немного теории.    Из электрохимии нам известно, что если погрузить металл в воду, то на поверхности его образуется двойной электрический слой. Этот слой состоит из разноименных электрических зарядов: ионов и электронов, между которыми существуют силы взаимного притяжения. Но сблизиться заряды не могут, так как мешают силы притяжения молекул металла и воды. По своей сути двойной электрический слой это и есть конденсатор. Расположенные на его поверхности заряды служат в качестве обкладок. Из курса физики мы знаем, что чем меньше расстояние между обкладками конденсатора, тем выше емкость. А так как в двойном электрическом слое расстояние между зарядами очень мало, то к примеру, погруженная в воду обыкновенная стальная спица будет иметь емкость несколько мкФ.    По своей сути ионистр представляет собой две погруженные в электролит электродов с большой площадью. А на поверхности этих электродов под действием напряжения получается двойной электрический слой. Для изготовления больших емкостей применяются электроды из пористых материалов, дабы иметь большую поверхность соприкосновения при внешних незначительных размерах.     Были испробованы разные металлы , но на эту роль лучше всего подошел активированный уголь. Площадь поверхности его пор объемом всего 1см³ может достигать тысячи квадратных метров, а емкость двойного слоя – десяти фарад!    На рисунке 1 показано устройство ионистора, состоящего из двух металлических пластин, плотно прижатых к прослойке из активированного угля. Уголь уложен двумя слоями, между которыми помещен тонкий разделительный слой диэлектрика. Все это пропитано электролитом.    В процессе зарядки ионикса в одной половинке на порах угля получается двойной электрический слой , имеющий на поверхности электроны, а в другой будут положительные ионы. При прекращении зарядки электроны и ионы перетекают друг к другу, в результате чего образуются нейтральные атомы металла и накопленный заряд уменьшается и с течением времени доходит до нуля.    Для предотвращения саморазряда между слоями активированного угля вводят разделительный слой. В качестве разделительного слоя могут служить тонкие пластиковые пленки, бумага и даже вата. В любительских ионисторах на роль электролита применяют 25%-ый раствор поваренной соли или 27%-ый раствор КОН.    Электродами служат медные пластины с припаянными к ним проводами. Сначала пластины зачищают от окисей. Лучше воспользоваться наждачной шкуркой крупной зернистости. Царапины, получающиеся при этом нужны для лучшего сцепления меди с углем. Далее пластины обезжиривают в два этапа. Сперва их промывают с мылом, а после натирают зубным порошком и смывают водой. После обезжиривания прикасаться руками к пластинам не рекомендуется.    Активированный уголь, который Вы купите в аптеке, разотрите в ступке и смешайте с электролитом, чтобы получилась густая паста. Этой пастой тщательно намазывают пластины.    Для первого испытания пластины с бумажной прокладкой кладем одна на другую. Далее пробуем зарядить. Зарядка должна производиться напряжением не более 1 В. В противном случае начнется выделение газов водорода и кислорода, которые разрушают угольные электроды и наше устройство как конденсатор работать не будет.    Подробности для любознательных.    При зарядке пластин напряжением более 1,2 В ионистр становится газовым аккумулятором. Этот прибор, также состоит из активированного угля и двух электродов, однако конструктивно он выглядит иначе (см. рис. 2). Бурут два угольных стержня от старого гальванического элемента и вокруг них обвязывают с активированным углем марлевые мешочки. Электролитом служит раствор КОН (если применять раствор поваренной соли, то при ее разложении  будет вылеляться хлор).    Энергоемкость газового аккумулятора может достигать 36000 ДЖ/кг, или 10 Вт-ч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, однако в 2,5 раза меньше свинцового аккумулятора. Но еще газовый аккумулятор выполняет роль не только аккумулятора, это еще и своеобразный топливный элемент. При зарядке выделяющиеся газы – водород и кислород «оседают» на поверхности активированного угля. А при разрядке эти газы соединяются, образуя воду и электрический ток. Однако, такой процесс без катализатора происходит очень медленно. А в качестве катализатора, как выясняется, может служить только платина… Так что газовый аккумулятор в отличие от ионистора не может давать большие токи.    А вот изобретатель А. Г. Пресняков из Москвы применил газовый аккумулятор для запуска автомобиля. Конечно, его ахиллесовой пятой был большой вес – чуть ли не втрое больше обычного. Но низкая стоимость, отсутствие вредных материалов (кислота, свинец) все это было очень заманчивым.    Однако газовый аккумулятор простой конструкции быстро разряжается (4-6 ч). Но по дальнейшим опытам Преснякова, можно судить, что такой недостаток устранить возможно.    И хотя в настоящее время газовые аккумуляторы не получили широкого применения, они применяются в некоторых спутниках. Мощные, надежные, легкие, где процесс происходит под давлением под 100 атм., где в роли поглотителя газов является губчатый никель, работающий катализатором. Устройство помещено в сверхлегкий баллон из углепластика. Получились аккумуляторы до четырех раз мощнее свинцовых. Электромобиль смог бы на них пройти до 600 км. Но… Но пока они дороги. По материалам журналов «Юный техник»

Ионисторы

Ионисторы

ИОНИСТОРЫ

          В последние годы появился класс новых приборов, функционально близких к конденсаторам очень большой емкости; по существу — занимающих положение между конденсаторами и источниками питания. Это — ионисторы, конденсаторы с двойным электрическим слоем.

          Номинальное напряжение ионистра зависти от вида используемого в нем электролита и является для него максимально допустимым. Для получения более высокого рабочего напряжения ионисторы соединяют последовательно. Но делать это самостоятельно не рекомендуется — параметры ионистров в такой связке должны быть очень близкими.

          Внутреннее сопротивление R_вн ионистора может быть расчитано по формуле: R_вн=U/I_кз, где R_вн — в омах; U — напряжение на ионисторе, В; I_кз — ток короткого замыкания, А. Для ионистора К58-3 (японский аналог DC-2R4D225) R_вн=10…100 Ом.

          Электрическую емкость ионистора расчитывают по формуле: C=I*t/U_ном, где C — емкость, Ф; I — постоянный ток разрядки, А; U_ном — номинальное напряжение ионистора, В; t — время разрядки от U

ном до нуля, с.

          Важнейший параметр ионистора — ток утечки. Особенно при использовании его в качестве резервного источника питания.

          Габариты некоторых ионисторов, выпускаемых в России, показаны на рис. 1. Ионистор К58-9А представляет собой залитый компаундом ионистор К58-3 с приваренными проволочными выводами («+» маркирован черной точкой). Ионисторы К58-9Б и К58-9В (японский аналог DB-5R5D105) на напряжение 5 и 6,3 В состоят, соответственно, из двух и трех соединенных последовательно ионисторов К58-3.

Рис. 1. Ионисторы

          В принципе ионистор — неполярный прибор. Вывод «+» указывают для обозначения полярности остаточного напряжения после его зарядки на заводе-изготовителе.

          Основные характеристики отечественных ионисторов приведены в таблице 1. Их рабочие температуры — -25…+70╟C; отклонения емкости от номинальной — -20…+80%.

Таблица 1

Тип ионистора	Емкость, Ф	Номинальное напряжение, В	Внутреннее сопротивление, Ом	Габариты a-b-c-d-e, мм	Масса, г
58-3	2,00	2,5	30	18,3-*-*-*-2,7	2,0
58-9А	0,47	2,5	80	10,5-14-5-26-4,5	0,5
«	2,00	2,5	30	19-23-5-38-5,5	2,0
58-9Б	0,62	5,0	60	27-22,5-10-35-13	11,0
«	1,00	5,0	60	27-22,5-10-35-13	11,0
«	0,62	6,3	90	27-22,5-10-35-13	11,0
58-9В	1,00	5,0	60	21,5-8-5-4-*	8,0
«	0,62	6,3	90	21,5-10,5-5-16,5-*	10,0

          Долговечность ионистора зависит от условий эксплуатации. Так, при работе под напряжением U_ном при температуре окружающей среды +70╟C гарантированная долговечность составит 500 часов. При работе под напряжением 0,8U_ном она увеличивается до 5000 часов. Если же напряжение на ионисторе не превышает 0,6U_ном, а температура окружающей среды — +40╟C, то ионистор будет исправно работать не менее 40000 часов.

Рис. 2. Типовые разрядные характеристики ионисторов

          На рис. 2 показаны типовые разрядные характеристики ионисторов. Зависимость емкости ионистора от тока разряда (для температур +25╟C и +70╟C) показана на рис. 3.

Рис. 3. Зависимость емкости ионистора от тока разряда

          На рис. 4 показана зависимость тока зарядки от времени зарядки ионистора (для температур -15╟C, +25╟C и +80╟C).

Рис. 4. Зависимость тока зарядки от времени зарядки ионистора

          Зависимость тока утечки ионистора от рабочего напряжения приведена на рис. 5, а от температуры окружающей среды — на рис. 6.

Рис. 5. Зависимость тока утечки ионистора от рабочего напряжения

Рис. 6. Зависимость тока утечки от рабочего напряжения

          Обычная схема включения ионистора в качестве резервного источника питания приведена на рис. 7. Диод VD1 предотвращает разряд ионистора C1 при U_пит=0. Резистор R1 ограничивает зарядный ток ионистора, защищая источник питания от перегрузки при включении. Он не потребуется, если источник питания выдерживает кратковременную нагрузку током 100…250 мА

Рис. 7. Включение ионистора в качестве резервного источника питания

          Во многих случаях ионистор с успехом заменяет встраиваемые в прибор резервные источники питания. Весьма перспективен ионистор в качестве накопителя энергии при работе совместно с солнечными батареями. Здесь особенно ценна его некритичность к режиму заряда, практически неограниченное число циклов заряд-разряд.

          Ионистор не требует ухода в течении всего срока службы.

подробная инструкция. Собираем ионистр своими руками

Электрическая емкость земного шара, как известно из курса физики, составляет примерно 700 мкФ. Обычный конденсатор такой емкости можно сравнить по весу и объему с кирпичом. Но есть и конденсаторы с электроемкостью земного шара, равные по своим размерам песчинке — суперконденсаторты.

Появились такие приборы сравнительно недавно, лет двадцать назад. Их называют по-разному: ионисторами, иониксами или просто суперконденсаторами.

Не думайте, что они доступны лишь каким-то аэрокосмическим фирмам высокого полета. Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с монету и емкостью в одну фараду, что в 1500 раз больше емкости земного шара и близко к емкости самой большой планеты Солнечной системы — Юпитера.

Любой конденсатор запасает энергию. Чтобы понять, сколь велика или мала энергия, запасаемая в ионисторе, важно ее с чем-то сравнить. Вот несколько необычный, зато наглядный способ.

Энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы он мог подпрыгнуть примерно на метр-полтора. Крохотный ионистор типа 58-9В, имеющий массу 0,5 г, заряженный напряжением 1 В, мог бы подпрыгнуть на высоту 293 м!

Иногда думают, что ионисторы способны заменить любой аккумулятор. Журналисты живописали мир будущего с бесшумными электромобилями на суперконденсаторах. Но пока до этого далеко. Ионистор массой в один кг способен накопить 3000 Дж энергии, а самый плохой свинцовый аккумулятор — 86 400 Дж — в 28 раз больше. Однако при отдаче большой мощности за короткое время аккумулятор быстро портится, да и разряжается только наполовину. Ионистор же многократно и без всякого вреда для себя отдает любые мощности, лишь бы их могли выдержать соединительные провода. Кроме того, ионистор можно зарядить за считаные секунды, а аккумулятору на это обычно нужны часы.

Это и определяет область применения ионистора. Он хорош в качестве источника питания устройств, кратковременно, но достаточно часто потребляющих большую мощность: электронной аппаратуры, карманных фонарей, автомобильных стартеров, электрических отбойных молотков. Ионистор может иметь и военное применение как источник питания электромагнитных орудий. А в сочетании с небольшой электростанцией ионистор позволяет создавать автомобили с электроприводом колес и расходом топлива 1-2 л на 100 км.

Ионисторы на самую разную емкость и рабочее напряжение есть в продаже, но стоят они дороговато. Так что если есть время и интерес, можно попробовать сделать ионистор самостоятельно. Но прежде чем дать конкретные советы, немного теории.

Из электрохимии известно: при погружении металла в воду на его поверхности образуется так называемый двойной электрический слой, состоящий из разноименных электрических зарядов — ионов и электронов. Между ними действуют силы взаимного притяжения, но заряды не могут сблизиться. Этому мешают силы притяжения молекул воды и металла. По сути своей двойной электрический слой не что иное, как конденсатор. Сосредоточенные на его поверхности заряды выполняют роль обкладок. Расстояние между ними очень мало. А, как известно, емкость конденсатора при уменьшении расстояния между его обкладками возрастает. Поэтому, например, емкость обычной стальной спицы, погруженной в воду, достигает нескольких мФ.

По сути своей ионистор состоит из двух погруженных в электролит электродов с очень большой площадью, на поверхности которых под действием приложенного напряжения образуется двойной электрический слой. Правда, применяя обычные плоские пластины, можно было бы получить емкость всего лишь в несколько десятков мФ. Для получения же свойственных ионисторам больших емкостей в них применяют электроды из пористых материалов, имеющих большую поверхность пор при малых внешних размерах.

На эту роль были перепробованы в свое время губчатые металлы от титана до платины. Однако несравненно лучше всех оказался… обычный активированный уголь. Это древесный уголь, который после специальной обработки становится пористым. Площадь поверхности пор 1 см3 такого угля достигает тысячи квадратных метров, а емкость двойного электрического слоя на них — десяти фарад!

Самодельный ионистор На рисунке 1 изображена конструкция ионистора. Он состоит из двух металлических пластин, плотно прижатых к «начинке» из активированного угля. Уголь уложен двумя слоями, между которыми проложен тонкий разделительный слой вещества, не проводящего электроны. Все это пропитано электролитом.

При зарядке ионистора в одной его половине на порах угля образуется двойной электрический слой с электронами на поверхности, в другой — с положительными ионами. После зарядки ионы и электроны начинают перетекать навстречу друг другу. При их встрече образуются нейтральные атомы металла, а накопленный заряд уменьшается и со временем вообще может сойти на нет.

Чтобы этому помешать, между слоями активированного угля и вводится разделительный слой. Он может состоять из различных тонких пластиковых пленок, бумаги и даже ваты.
В любительских ионисторах электролитом служит 25%-ный раствор поваренной соли либо 27%-ный раствор КОН. (При меньших концентрациях не сформируется слой отрицательных ионов на положительном электроде.)

В качестве электродов применяют медные пластины с заранее припаянными к ним проводами. Их рабочие поверхности следует очистить от окислов. При этом желательно воспользоваться крупнозернистой шкуркой, оставляющей царапины. Эти царапины улучшат сцепление угля с медью. Для хорошего сцепления пластины должны быть обезжирены. Обезжиривание пластин производится в два этапа. Вначале их промывают мылом, а затем натирают зубным порошком и смывают его струей воды. После этого прикасаться к ним пальцами не стоит.

Активированный уголь, купленный в аптеке, растирают в ступке и смешивают с электролитом до получения густой пасты, которой намазывают тщательно обезжиренные пластины.

При первом испытании пластины с прокладкой из бумаги кладут одна на другую, после этого попробуем его зарядить. Но здесь есть тонкость. При напряжении более 1 В начинается выделение газов Н2, О2. Они разрушают угольные электроды и не позволяют работать нашему устройству в режиме конденсатора-ионистора.

Поэтому мы должны заряжать его от источника с напряжением не выше 1 В. (Именно такое напряжение на каждую пару пластин рекомендовано для работы промышленных ионисторов.)

Подробности для любознательных

При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовый аккумулятор. Это интересный прибор, тоже состоящий из активированного угля и двух электродов. Но конструктивно он выполнен иначе (см. рис. 2). Обычно берут два угольных стержня от старого гальванического элемента и обвязывают вокруг них марлевые мешочки с активированным углем. В качестве электролита употребляется раствор КОН. (Раствор поваренной соли применять не следует, поскольку при ее разложении выделяется хлор.)

Энергоемкость газового аккумулятора достигает 36 000 Дж/кг, или 10 Вт-ч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, но в 2,5 раза меньше, чем у обычного свинцового аккумулятора. Однако газовый аккумулятор — это не просто аккумулятор, а очень своеобразный топливный элемент. При его зарядке на электродах выделяются газы — кислород и водород. Они «оседают» на поверхности активированного угля. При появлении же тока нагрузки происходит их соединение с образованием воды и электрического тока. Процесс этот, правда, без катализатора идет очень медленно. А катализатором, как выяснилось, может быть только платина… Поэтому, в отличие от ионистора, газовый аккумулятор большие токи давать не может.

Тем не менее, московский изобретатель А.Г. Пресняков (http://chemfiles.narod .r u/hit/gas_akk.htm) успешно применил для запуска мотора грузовика газовый аккумулятор. Его солидный вес — почти втрое больше обычного — в этом случае оказался терпим. Зато низкая стоимость и отсутствие таких вредных материалов, как кислота и свинец, казалось крайне привлекательным.

Газовый аккумулятор простейшей конструкции оказался склонен к полному саморазряду за 4-6 часов. Это и положило конец опытам. Кому же нужен автомобиль, который после ночной стоянки нельзя завести?

И все же «большая техника» про газовые аккумуляторы не забыла. Мощные, легкие и надежные, они стоят на некоторых спутниках. Процесс в них идет под давлением около 100 атм, а в качестве поглотителя газов применяется губчатый никель, который при таких условиях работает как катализатор. Все устройство размещено в сверхлегком баллоне из углепластика. Получились аккумуляторы с энергоемкостью почти в 4 раза выше, чем у аккумуляторов свинцовых. Электромобиль мог бы на них пройти около 600 км. Но, к сожалению, пока они очень дороги.

Любители разных высоковольтных опытов часто сталкиваются с проблемой, когда бывает необходимо использовать высоковольтные конденсаторы. Как правило, такие конденсаторы очень сложно найти, а если и удастся, то придется заплатить за них немало денег, что по силам отнюдь не каждому. Помимо этого политика нашего сайта просто не позволит вам тратить средства на покупку того, что можно самому изготовить, не выходя из дому.

Как вы уже догадались, данный материал мы решили посвятить сборке высоковольтного конденсатора, чему также посвящен авторский видеоролик, который мы предлагаем вам посмотреть перед началом работы.

Что же нам понадобится:
— нож;
— то, что мы будем использовать в качестве диелектрика;
— пищевая фольга;
— прибор для измерения емкости.

Сразу отметим, что в качестве диелектрика автор самодельного конденсатора использует самые обычные самоклеющиеся обои. Что касается прибора для измерения емкости, то его использование не обязательно, поскольку предназначен этот прибор только для того, чтобы в конце можно было узнать, что получилось в итоге. С материалами все ясно, можно приступать к сборке самодельного конденсатора.

Первым делом отрезаем два куска от самоклеющихся обоев. Нужно примерно полметра, однако желательно, чтобы одна полоска получилась чуть длиннее другой.

Получившийся лист фольги режим ровно на две части по длине.

Следующим делом кладем на ровную поверхность один кусок обоев, на который аккуратно кладем один кусок пищевой фольги. Фольге нужно класть так, чтобы по трем краям получился зазор примерно в сантиметр. С четвертой стороны фольга будет выпирать, что вполне нормально на этом этапе.

Сверху кладем второй лист обоев.

На нем кладем второй лист фольги. Только на этот раз делаем так, чтобы выступала фольга с противоположной предыдущему шагу стороне. То есть, если у автора первый кусок выступал снизу, то на этот раз он должен выступать сверху. Отдельно следует отметить, что листы фольги не должны касаться друг друга.

Теперь с одного края снимаем подложку и проклеиваем наш конденсатор.

самодельный конденсатор постоянной емкости

Самодельный конденсатор постоянной емкости.

Конденсаторы можно изготовить своими силами. Наиболее просто изготовить конденсатор постоянной емкости. Для самодельных конденсаторов емкостью до нескольких сотен пикофарад потребляются алюминиевая или оловянная фольга, тонкая писчая или папиросная бумага, парафин или воск (стеарин не годится). Фольгу можно взять из испорченных бумажных конденсаторов большой емкости или можно использовать алюминиевую фольгу, в которую завертывают шоколад и некоторые сорта конфет. От поврежденных конденсаторов можно также использовать бумагу. Расправьте фольгу и вырежь из нее две полоски — обкладки будущего конденсатора. Длина и ширина фольговых полосок определяются емкостью конденсатора, который надо сделать (расчет приводим ниже). Вырежьте еще две бумажные полоски в 2 раза шире фольговых. Одна из них должна быть в 1,5—2 раза длиннее другой. Растопите в баночке парафин, но не доводите его до кипения. При помощи кисточки смажьте горячим парафином бумажные полоски и точно посредине наложите на них фольговые полоски. Сложите обе пары полосок. Накройте их бумагой и прогладьте теплым утюгом, чтобы полоски лучше и плотнее склеились. Если не окажется парафина или воска, полоски можно пропитать медицинским вазелином. Возьмите кусочки медной проволоки толщиной 1—1,5 и длиной по 50—60 мм. Загните их, а в образовавшиеся петли вложите концы фольговых полосок, предварительно счистив с них парафин, чтобы между ними был надежный электрический контакт. Склеенные полоски закатайте в плотный рулончик — конденсатор готов. Для прочности его можно заклеить в полоску картона, а затем пропитать расплавленным парафином или промазать снаружи клеем БФ-2. Теперь сообщим расчетные данные таких конденсаторов. Две взаимно перекрывающиеся фольговые полоски-обкладки площадью по 1 см2, разделенные тонкой писчей бумагой, образуют конденсатор емкостью около 20 пф. Если взять, например, фольговые полоски шириной 1 и длиной по 10 см, то конденсатор будет иметь емкость 200 пф. При полосках той же ширины, но длиной по 50 ом получится конденсатор емкостью около 1000 пф. Конденсатор та кой же емкости можно сделать из фольговых полосок шириной 2 и длиной по 25 см или шириной 2,5 и длиной по 20 см. Таким образом, чтобы знать емкость будущего конденсатора в пикофарадах, надо площадь взаимно перекрывающихся обкладок, выраженную в сантиметрах, умножить на 20. При расчете не учитывайте концы фольговых полосок, к которым присоединяются проволочные выводы, так как они не перекрываются другими концами полосы. Сделав конденсатор, проверьте, не замкнуты ли между собой его обкладки.

Данный элемент по праву считается сверх универсальным, так как он одновременно может использоваться в изготовлении и ремонте самых разнообразных приборов. И даже, если приобрести его в уже готовом виде не составит особого труда, многие мастера-любители с удовольствием экспериментируют, пытаясь или даже успешно выполняя конденсатор своими руками. Все, что нужно для создания самодельного конденсатора подробно описано выше и, в принципе, ни с одним из необходимых элементов не должно возникнуть каких-либо трудностей, так как они могут иметься в хозяйстве или, на худой конец, в свободной продаже. Исключением, пожалуй, может стать только парафиновая бумага, которую обычно изготавливают самостоятельно, используя такие материалы, как парафин, папирус и одноразовая зажигалка (как вариант, можно задействовать любой другой безопасный источник открытого пламени).

Так, для того чтобы обработать бумагу должным образом, следует тщательно разогреть с помощью огня парафин и его размягченной частью пройтись по всей поверхности папируса с обеих его сторон. После того, как работы будут окончены, а материал как следует схватится, полученную парафиновую бумагу необходимо сложить гармошкой (имеется ввиду поперечное продвижение). Техника обычная, но предполагает выдерживание определенного шага (через каждые три сантиметра) и для того, чтобы выполнить линию сгиба предельно точной, желательно еще до парафирования наметить простым карандашом первую полосу. Можно продолжить в том же духе, расчерчивая полностью весь лист или же действовать, ориентируясь исключительно по первому отрезку (кому как удобно). Что касается количества необходимых слоев, то этот показатель определяется исключительно емкостью будущего изделия.

На этом этапе сформированную гармошку следует на время отложить в сторону, дабы приступить к заготовке прямоугольных кусочков фольги, размеры которых должны соответствовать в данном случае данным 3 на 4,5 сантиметра. Эти заготовки необходимы для выполнения металлической прослойки конденсатора, поэтому по окончанию вышеуказанных работ фольгу вкладывают во все слои гармошки, следя за тем, чтобы она равномерно укладывалась, после чего приступают к проглаживанию заготовки в сложенном виде с помощью обычного утюга. Парафин и фольга должны сделать свое дело, обеспечив прочное склеивание между собой (другие методы для спаивания конденсатора в домашних условиях не практикуются), после чего конденсатор можно считать абсолютно готовым. Что касается выпирающих за пределы бывшей гармошки элементов фольги, то она не должна давать повод для беспокойства, так как они играют роль соединительных контактов.

Именно с помощью этих небольших по размеру фрагментов, изготовленный собственными руками конденсатор можно полноценно использовать, подключая его к электрической цепи. Естественно, речь идет о примитивном устройстве и для того, чтобы хоть как-то повысить его рабочие показатели, необходимо использовать более качественную фольгу, обладающую высокой плотностью, хотя и тут крайне важно не перестараться, так как существуют определенные лимиты используемого напряжения на поделки для взрослых подобного рода. Так, например, лучше не экспериментировать, пытаясь собственноручно выполнить конденсатор, способный принять слишком высокое напряжение (более 50 Вольт), хотя некоторые «самоделкины» умудряются обойти эту сторону вопроса, используя пакеты для ламинирования вместо стандартных диэлектриков, а также ламинатор для безопасной пайки.

Существует еще несколько методов того, как можно изготовить самодельный конденсатор, причем один из них предполагает работу с более высоким напряжением. К нему можно отнести знаменитую технику «Стакан», название которой пошло от используемого подручного средства — граненного стакана. Данный элемент необходим для обтяжки фольгой с внутренней и внешней стороны, причем делать это следует таким образом, чтобы используемые фрагменты материала не касались друг друга. Сама конструкция в уже «собранном» виде обязательно предусматривает наличие подводов, после чего ее можно считать полностью готовой для использования по прямому назначению. При этом, во время включения ее в цепь необходимо тщательно соблюдать все необходимые меры по безопасности, дабы избежать возможных негативных последствий.

Как вариант, можно попробовать изготовить собственными руками и более усовершенствованную конструкцию, используя такие подручные средства, как одинаковые по размерам стеклянные пластинки, все та же старая добрая фольга повышенной плотности и эпоксидные смолы, предназначенные для надежного соединения перечисленных материалов между собой. Безусловным достоинством такого самодельного конденсатора является то, что он способен осуществлять более качественную работу, как говорится, «без пробоя». Однако, как известно, в бочке меда обычно не обходится без ложки дегтя и в данном случае это напрямую касается одного существенного недостатка данного изобретения, который заключается в его более, чем внушительных габаритах, что делает содержание эдакой «махины» в домашних условиях не очень удобным и рациональным.

▶▷▶▷ как сделать конденсатор на 1 фарад своими руками

▶▷▶▷ как сделать конденсатор на 1 фарад своими руками

Интерфейс	Русский/Английский
Тип лицензия	Free
Кол-во просмотров	257
Кол-во загрузок	132 раз
Обновление:	10-08-2019

как сделать конденсатор на 1 фарад своими руками — Делаем самодельный ионистор — суперконденсатор дома — сделай techclansu27- 1 -0-664 Cached Уже раз десять видел в интернете эту статью — как сделать ионистор своими руками ! Каждый идиот который её копирует ну не может хоть капли своего идиотизма в неё вписать! Как сделать конденсатор своими руками? uznay-kakrudom-sad-i-ogorodraznoekak-sdelat Cached Каждый техник или радио-любитель хотя бы раз в жизни задавался вопросом по поводу того, как сделать конденсатор своими руками и возможно ли это вообще Как Сделать Конденсатор На 1 Фарад Своими Руками — Image Results More Как Сделать Конденсатор На 1 Фарад Своими Руками images Самодельный Конденсатор — forumcxemnet forumcxemnetindexphp?topic67286 Cached Да, в 1 Фарад это было бы круто, можно было бы создать фарад 100 и подключить 220, и тогда напряжения хватило бы надолго, как резервный аккумулятор Как сделать СТЕДИКАМ своими — YouTube wwwyoutubecom watch?vqh971deAf4I Cached Как сделать газонокосилку своими руками Триммер на колёсах — Duration: 10:12 Александр Диковинный 39,039 views Снегоход своими руками — как сделать самодельный снегоход на wwwyoutubecom watch?src_vidVzJUPAjTJZQv3Q8 Cached Видео о том, как сделать снегоход своими руками Самодельный снегоход на гусенице в движении, обзор узлов и Cамодельный ионистор — суперконденсатор делаем своими руками folegionlivejournalcom11565html Cached Этому мешают силы притяжения молекул воды и металла По сути своей двойной электрический слой не что иное, как конденсатор Сосредоточенные на его поверхности заряды выполняют роль обкладок Ионистор своими руками: особенности элемента onlineelektrikrueoborudovaniekondensatorikak-sdelat Cached Так как предмет нашего разговора это ионистр своими руками , то необходимо в первую очередь разобраться с самим элементом, то есть, что он собой представляет Do it yourself DIY — YouTube myoutubecom playlist?listPL2SWmv7hzKONnhFSBy0 Cached This playlist posted a video on the theme of DIY And a video posted absolutely any subject affecting all aspects of peoples lives, their hobbies and ski Конденсатор (накопитель) для сабвуфера, мифы и реальность clippunetthreadskondensator-nakopitel-dlja-sabvufera Cached Конденсатор (накопитель) для сабвуфера, мифы и реальность О надобности накопителя в цепи питания, о его пользе, вреде и тд в интернете ведется масса Как сделать рельсотрон своими руками? wwwbolshoyvoprosruquestions2059126-kak-sdelat Cached Берем конденсатор , подсоединяем его к дальним концам рельс через рубильник (один вывод — на один рельс, второй — на второй) и кладем на рельсы снаряд у основания рельсов Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox — the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 1,930

• Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от в
• ерсии , проверенной 22 февраля 2016; проверки требует 1 правка . В таком случае подбирается емкость 1 Ф (фарад) на 1000 В. Очень популярны на рынке конденсаторы, производимые фирмами Mundorf, Mystery
• 1 Ф (фарад) на 1000 В. Очень популярны на рынке конденсаторы, производимые фирмами Mundorf, Mystery, Prology, но их продукция имеет достаточно высокую цену. Шумоизоляция авто своими руками ВИДЕО. Безусловно, если под рукой есть мультиметр с возможностью измерения емкости или C-метр с подходящим диапазоном измерения емкостей, то проблема перестает быть таковой. Емкостное сопротивление Xc 16,28fC… 1 транзистор перехода р- n -р (он должен быть мощным и высокочастотным, например кт805. Самая простая схема приведена на рисунке 1. ) Подробности для любознательных При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовый аккумулятор. Самодельный ионистор На рисунке 1 изображена конструкция ионистора. На сей раз речь пойдет о менее сенсационной разработке, а именно о конденсаторах емкостью в 1200 фарад. Первые заявления об успешных испытаниях гетероэелектриков были сделаны дубнинскими учеными еще в 2006-м году. Вследствие чего, скорость отдачи электрического заряда параллельно подключенными конденсаторами в электрическую цепь усилителя будет быстрее, и звук от усилителя будет более качественным, по сравнению, если вы подключите 1 конденсатор с емкостью 2 Фарад. Мощный и качественный усилитель своими руками. Вы видели такие кондюки когда либо ранее?Если да то почему промолчали и не помогли нам хоть 1 подсказкой? хотя это уже не имеет большого значения, разобрались сами в данной… Page cannot be displayed. Please contact your service provider for more details. (30) Как сделать навес над входом в дом своими руками. Но даже 1 Фарад, это очень большая емкость, поэтому для обозначения обычно используют миллионные доли Фарад, микрофарады, а также еще более мелкие, нанофарады и пикофарады. СВЕТОДИОДНЫЙ ФОНАРЬ НА 1 ВАТТ…

то проблема перестает быть таковой. Емкостное сопротивление Xc 16

производимые фирмами Mundorf

• 039 views Снегоход своими руками — как сделать самодельный снегоход на wwwyoutubecom watch?src_vidVzJUPAjTJZQv3Q8 Cached Видео о том
• что он собой представляет Do it yourself DIY — YouTube myoutubecom playlist?listPL2SWmv7hzKONnhFSBy0 Cached This playlist posted a video on the theme of DIY And a video posted absolutely any subject affecting all aspects of peoples lives
• можно было бы создать фарад 100 и подключить 220

Нажмите здесь , если переадресация не будет выполнена в течение нескольких секунд как сделать конденсатор на фарад своими руками Поиск в Все Картинки Ещё Видео Новости Покупки Карты Книги Все продукты КАК СДЕЛАТЬ СУПЕРКОНДЕНСАТОР ИОНИСТОР июл Купить суперконденсатор Ф Купить ион myoutubecom F фарадный конденсатор своими руками YouTube мар F фарадный конденсатор своими руками Бесплатное Электричество в Каждый дом Loading myoutubecom Как сделать ионистр своими руками onlineelektrikru kondensator ikaksde Как сделать ионистр своими руками Содержание Конструктивные особенности ионистра; Собираем Делаем самодельный ионистор суперконденсатор дома techclansusuper kondensator Рейтинг отзывов Обычный конденсатор такой емкости можно сравнить по весу и объему с кирпичом Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с монету и Самодельный ионистор На рисунке изображена конструкция ионистора Картинки по запросу как сделать конденсатор на фарад своими руками Самодельный Конденсатор Мастерская радиолюбителя Форум по Здравствуйте Собираюсь сделать конденсатор небольшой ёмкости но Фото предоставлю позже Получается чтобы создать в фарад конденсатор , то площадь пластин Ионисторы или суперконденсаторы большой мощности Ионистор своими руками необходимые материалы и порядок Емкость конденсатора единица измерения В автомагазинах можно приобрести ионисторы ёмкостью фарад , для Украинские суперконденсаторы imbg LiveJournal апр Принципиальная схема конденсатора рис из статьи в New Scientist Ru В свое время вы FAQ Конденсаторы мифы и реальность Все что я driveru Купить машину на Дроме Автотека Аксиома Конденсатор является ПОТРЕБИТЕЛЕМ в сети То есть он НЕ ВСе качает, всем хватает, все довольны усь жмет вам руку праздник Пока все впорядке ему делать нечего Как сделать накопительконденсатор для автомобильного усилителя Много чего интересного можно сделать с помощью плат, радиодеталек и паяльника!!, а можно ли своими руками Как сделать ионистор своими руками Мои статьи Каталог Рейтинг отзыва июн Гостей достаточно, чтобы сделать ионистор своими руками , электрический конденсатор , Суперконденсаторы или Ионисторы вместо аккумулятора wwwinsidecarelectronicscom Ионисторы или Суперконденсаторы это конденсаторы с очень Фарада , Ампера t , Вольта этой фирмы достигают емкости в Фарад при напряжении , Вольта Так же Характеристики, структура, ФОТО Ионисторы фарада Суперконденсаторы! MYSKUru сен Ионисторы фарада Суперконденсаторы! Надо сказать, что емкость конденсатора это Arduino MEGA в UNO памяти не хватит Проще и дешевле в данному случае купить нвоый литий Конденсатор вместо аккумулятора Статьи и обзоры Элек elecru kondensator vmest фев Причина, по которой конденсаторы были вытеснены Можно сократить время зарядки до часа, но никак не Принципиальная схема источника бесперебойного питания Может ли ионистор заменить аккумулятор? Хабр Habr май Ионистор Panasonic Вольт и емкостью фарад и общая емкость составляет фарады Фото уже через минут конденсатор зарядился до , В Взял Если сделать достаточно умную зарядку, КОНДЕНСАТОР ! головняк своими руками МагнитолаФорум Автозвука magnitolaorg kondensator Усь JL саб Rка в ЗЯ Насчет кондеров КОНДЕНСАТОР ! головняк своими руками Если все сделать хорошо, то конденсатор и не понадобится скорее всего графеновый суперконденсатор емкостью тысяч ! Фарад схема графенового суперконденсатора Быстрая зарядка конденсаторы заряжаюются примерно в Ионистор Википедия Иони́стор суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор электрохимическое Типичная ёмкость ионистора несколько фарад при номинальном напряжении вольт Нужен ли конденсатор для сабвуфера рассмотрим подробно Рейтинг голос мар Общая информация; Установка и зарядка большую электрическую емкость, выражаемую в фарадах Если электронная схема в конденсаторе , все же, Рассмотрим подробно из чего лучше сделать короб Опыты с конденсаторами МозгоЧины mozgochinyruopyityis мар Емкость одного современного конденсатора фарады , фото слева в тысячи раз превышает Подключение конденсатора емкости к автомагнитоле конденсатор нужен для сохранения поддержания потенциала произвести по формуле фарад емкости конденсатора на киловатт мощности нагрузки На рисунке показана такая схема Что мне нужно сделать ? Конденсатор Пикабу kondensator _ фев А бывает на одну хотя бы целую фараду ? шар диаметром в Солнц имеет емкость в Фарад Конденсатор Текст, Рассказ, Реальная история из жизни, Школа, Радиолюбители У тебя на фото ионистр Самый большой конденсатор в мире что такое ионистор май Ионистор Panasonic Вольт и емкостью фарад параллельно, и общая емкость составляет фарады Фото это сделать водитель оборудованного ионисторами шт фарад конденсатор , В F мм AliExpress Рейтинг , отзывов Дешевые конденсатор , купить качество v непосредственно из Китая конденсаторы супер Поставщики шт ФОНАРИК БЕЗ БАТАРЕЕК радиосхемы Емкости в фарад xватает на ти минутное свечение светодиода фонарик на ионисторах своими руками Заряжают конденсатор очень просто двигая фонарь вверx и вниз таким Конденсатор Емкость конденсатора Заряд конденсатора beamrobotruelectronicscapacitorph В радиоэлектронике используются конденсаторы , емкость которых составляет дробные единицы фарад Ионистор устройство, применение, характеристики asutppruionistorhtml Рейтинг голосов янв Ионисторы тем отличаются от конденсаторов , что их емкость, для ее измерения используется единица Фарад Ф; купить готовое, но сделать своими руками обойдется как сделать конденсатор на фарад своими руками wwwvkprukaksdelat kondensator n мар как сделать конденсатор на фарад своими руками Yahoo Search Results Yahoo Web Search Ионистор это Что такое Ионистор? Супер конденсаторы ионисторы серии MC фирмы Maxwell Электрохимическая схема NiH водный раствор КОН NiОOH ; СН в котором ионисторы общей ёмкостью фарад заряжаются , минуты Ионисторы купить в розницу и оптом Чип и Дип chipdiprusupercapacitors Функционально ионисторы это гибриды конденсаторов и химических источников Прво Murata Емкость, Ф Ионистор Что такое и зачем нужен? Goradioru goradioruionistorhtml Ионистор это некий гибрид конденсатора и аккумулятора DBRDT ёмкостью Фарада внутреннее сопротивление на частоте кГц составлет Ω Схема резервирования питания на ионисторе Что делать ? Светодиоды Фарад У Самоделкина окт два конденсатора на Фарад ; Dпринтерах, у нас же частенько приходится делать их самому Аккумуляторный велосипедный фонарь своими руками Правильно вскрываем задний фонарь MB Электроемкость конденсаторы , виды соединений, расчет kondensator shtml Рейтинг голосов ноя Что такое конденсатор ёмкость фарада это величина такой ёмкости, на которой имеет с мостовым соединением, схема которых показана на Как сделать наручные, настольные и настенные часы Конденсатор в схеме Конденсаторы назначение Квант kondensator v работы посмотрите статью про то, как сделать простой конденсатор своими руками Но есть такой компонент который может иметь емкость даже больше Фарады его называют Суперконденсатор в электромобиле ELECTRIC CAR ноя Обычный конденсатор такой емкости можно сравнить по Сегодня можно купить в магазине ионистор размером с Параметры первого вольт фарад товарищи время идет хочу сделать кондер для Суперконденсаторы Fishki ноя Суперконденсаторы фото Электронный проводник предлагалось сделать из пористого достигать значения в вольт, а емкость единиц фарад , ведь На фото использование суперкондесаторов в Конденсатор вместо аккумулятора? Вполне возможно suvorovcastomru kondensator vmesto дек Сейчас эти конденсаторы можно купить в любом ларьке типа, ёмкость которых составляет десятки тысяч фарад ! Легковой машине с двигателем в , , кубиков, Ионистор своими руками Gaussk Narodru gaussknarodrujabionistorhtm Ионистор своими руками АвторВладислав Сейчас в продаже появились конденсаторы очень большой емкости при Поэтому я решил привести здесь способ как сделать ионистор самому ИонисторУстройство и применениеРабота Автопусковое По сути дела ионистор является своеобразным гибридом аккумулятора и конденсатора Идеальные Ёмкость конденсатора единица измерения, как измерить дек Что такое емкость? Единицей емкости конденсатора в СИ является фарад Если этого не сделать , маломощный мультиметр выйдет из строя Ответ на Измеритель емкости конденсаторов своими руками Урок Конденсаторы Мастер Кит Фарад очень большая ёмкость земной шар имеет ёмкость менее Ф, поэтому для обозначения ёмкости в Поиск по блогу Как сделать самому конденсатор для airsoundrusearch_ Как изготовить автомобильный сабвуфер своими руками поражают своей настойчивостью и периодичностью Но как отличить ионистор от конденсатора Клуб electronicclubrunokakotlichitionistor дек Но как отличить ионистор от конденсатора Может кто делал датчик дождя своими руками на авто идет на фарады , а конденсаторы редко бывают более фарада Измеритель емкости конденсаторов своими руками Рейтинг голоса дек Принцип действия измерителя, схема Как измерить емкость конденсатора своими руками Ёмкость здесь в фарадах , напряжение вольтах, заряд Для ёмкости мкФ и сопротивления кОм, постоянная Учёные испытали тонкие конденсаторы с ёмкостью батарей wwwmembranaruparticle мар Схема нового суперконденсатора Вдобавок, учёные подобрали для своих конденсаторов Графен можно дома сделать на кухне из простого Челяб Университета фарад на кубсм теперь весь Батарея ВА на суперконденсаторах Рейтинг голос апр Как сделать батарею на суперконденсаторах, Солнечная батарея из диодов своими руками у усилителя тоже есть схема заряда этих конденсаторов , и при вопервых о сечении равно? фарад как сделать накопитель для сабвуфера своими руками gomelagrocomkaksdelatnakopitel мар как сделать накопитель для сабвуфера своими руками руками часто ищут конденсатор фарад своими руками конденсатор для сабвуфера как зарядить конденсатор для Формула емкости Последовательное соединение окт Это следует делать , если расстояние между пластинами мало в сравнении с их Единицей ёмкости в системе СИ является фарад F Схема устройства конденсатора Суперконденсаторы в электрической цепи тема научной Приведена схема включения ионистора в качестве резервного Особо выделено достоинство ионисторов и их отличие от обычных конденсаторов Емкость ионисторов измеряется уже в фарадах в одном фараде млн Самодельная точечная конденсаторная сварка RC Форум forumrcdesignrufthreadhtml дек Есть такой на , фарада , заявлено до в Давно уже Надо купить провода и сделать человеческие электроды wind это не конденсатор , это ионистор, у них токи Запросы, похожие на как сделать конденсатор на фарад своими руками суперконденсатор из графена своими руками практическое применение ионисторов ионистор где взять как проверить ионистор ионистор из зажигалки как отличить ионистор от конденсатора f фарадный конденсатор своими руками автомобильный конденсатор своими руками Суперконденсаторы Феникс Ионисторы Феникс Реклама wwwultracapacitorru Продажа, Производство, Разработка Все что связано с суперконденсаторами! Ионисторы для запуска Ионисторы устройство След Войти Версия Поиска Мобильная Полная Конфиденциальность Условия Настройки Отзыв Справка

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 22 февраля 2016; проверки требует 1 правка . В таком случае подбирается емкость 1 Ф (фарад) на 1000 В. Очень популярны на рынке конденсаторы, производимые фирмами Mundorf, Mystery, Prology, но их продукция имеет достаточно высокую цену. Шумоизоляция авто своими руками ВИДЕО. Безусловно, если под рукой есть мультиметр с возможностью измерения емкости или C-метр с подходящим диапазоном измерения емкостей, то проблема перестает быть таковой. Емкостное сопротивление Xc 16,28fC… 1 транзистор перехода р- n -р (он должен быть мощным и высокочастотным, например кт805. Самая простая схема приведена на рисунке 1. ) Подробности для любознательных При напряжении более 1,2 В ионистор превращается в газовый аккумулятор. Самодельный ионистор На рисунке 1 изображена конструкция ионистора. На сей раз речь пойдет о менее сенсационной разработке, а именно о конденсаторах емкостью в 1200 фарад. Первые заявления об успешных испытаниях гетероэелектриков были сделаны дубнинскими учеными еще в 2006-м году. Вследствие чего, скорость отдачи электрического заряда параллельно подключенными конденсаторами в электрическую цепь усилителя будет быстрее, и звук от усилителя будет более качественным, по сравнению, если вы подключите 1 конденсатор с емкостью 2 Фарад. Мощный и качественный усилитель своими руками. Вы видели такие кондюки когда либо ранее?Если да то почему промолчали и не помогли нам хоть 1 подсказкой? хотя это уже не имеет большого значения, разобрались сами в данной… Page cannot be displayed. Please contact your service provider for more details. (30) Как сделать навес над входом в дом своими руками. Но даже 1 Фарад, это очень большая емкость, поэтому для обозначения обычно используют миллионные доли Фарад, микрофарады, а также еще более мелкие, нанофарады и пикофарады. СВЕТОДИОДНЫЙ ФОНАРЬ НА 1 ВАТТ…

Что такое конденсатор и как он работает. Для чего нужен конденсатор в электрической цепи: особенности работы

Конденсатор (с латинского «condensare» — «уплотнять», «сгущать», в простонародье «кондер») — один из самых распространенных элементов в радиоэлектронике, после резистора. Состоит из двух обкладок разделенных диэлектриком малой толщины, по сравнению с толщиной этих обкладок. Но на практике эти обкладки свернуты в многослойный рогалик, ой рулон в форме цилиндра или параллелепипеда разделенных все тем же диэлектриком.

Принцип работы конденсатора

Заряд. При подключении к источнику питания на обкладках скапливаются заряды. При зарядке на одной пластине скапливаются положительно заряженные частицы (ионы) , а на другой отрицательно заряженные частицы (электроны) . Диэлектрик служит препятствием, чтобы частицы не перескакивали на другую обкладку. При зарядке вместе с емкостью растет и напряжение на выводах и достигает максимума, равного напряжению источника питания.

Разряд. Если после зарядки конденсатора отключить питание и подключить нагрузку, конденсатор уже будет играть роль источника тока. Электроны начнут двигаться в через нагрузку, которая при подключении образовывает замкнутую цепь, к ионам (по закону притяжения между разноименными разрядами).

Основными параметрами конденсатора являются:

1. Номинальная емкость — это его основная характеристика, подразумевает объем электрических зарядов. Измеряется емкость в Фарадах (сокращенно Ф) , на практике часто встречаются мкФ (1мкФ = 0,000001 Ф ), нФ (1нФ = 0,000000001 Ф ), пФ (1пФ = 0,000000000001 Ф) , так как емкость в 1Ф очень велика. Но есть такой компонент который может иметь емкость даже больше 1 Фарады его называют ионистр (о нем и о других я расскажу позже) .
2. Номинальное напряжение — это максимальное напряжение, при котором конденсатор может надежно и долго работать, измеряется конечно же в вольтах (сокращенно В) . При превышении напряжения конденсатор выйдет из строя. В случаях когда необходимо поменять конденсатор, а с нужной емкостью имеется, но он рассчитан на большее напряжение по сравнению с вышедшем из строя его можно спокойно ставить (например «сгорел» конденсатор 450мкФ 10В, его можно заменить на 450мкФ 25В ). Главное чтобы он по габаритам поместился в вашу плату.
3. Допуск отклонения — допустимое отклонение величины его реальной ёмкости от указанной на корпусе. Обозначается в процентах. Допуск у конденсаторов может достигать 20 – 30%. В устройствах, где требуется особая точность, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее) .
4. Температурный коэффициент емкости — встречается на электролитических конденсаторах. Емкость алюминиевого электролитического конденсатора зависит от температуры. С понижением температуры (особенно ниже 0°C) повышается вязкость электролита и его ESR (удельное электрическое сопротивление) , что ведет к уменьшению емкости конденсатора.

Для чего же нужны конденсаторы и с чем их «едят».

• В цепи переменного тока конденсатор нужен в роли емкостного сопротивления. Если в цепи с постоянным током конденсатор подключить последовательно лампочке, она светится не будет, а в цепи с переменном током она загорится. И будет святится даже ярче и чем выше емкость конденсатора тем ярче будет свет. За счет этого свойства конденсаторы часто используются в качестве фильтрации пульсирующего тока (его основная задача во многих схемах) , он хорошо подавляет ВЧ и НЧ помехи, скачки переменного тока и пульсации напряжения.
• За счет своей главной особенности накапливать электрический заряд и затем быстро его отдавать создавая импульс, делает их незаменимыми при изготовлении фотовспышек, магнитных ускорителей, стартеров и т. п.
• Конденсаторы также используются для запуска трехфазных двигателей на однофазном питании, подключая к третьему выводу он сдвигает фазу на 90 градусов.
• Благодаря способности накапливать и отдавать заряд, конденсаторы используют в схемах в которых нужно сохранить информацию на длительное время. Но к сожалению, он значительно уступает в способности накапливать энергию аккумуляторным батареям питания, из-за саморазряда и не способности накопить электроэнергию большей величины.

Данный элемент применяется практически в любых электронных приборах, поэтому, чтобы понять, в чем назначение конденсаторов, необходимо разобраться в их устройстве и принципах функционирования. Конденсатором называется одна из составных частей электрической цепи, у которой имеются две проводящие обкладки (одна обладает положительным зарядом, а другая – отрицательным). Чтобы исключить саморазрядку устройства, между обкладками помещают специальное вещество – диэлектрик, который препятствует перетоку заряда.

Классификация устройств

Прежде, чем ответить на вопрос, для чего нужен конденсатор, следует разобраться, какие они бывают. Конденсаторы разделяются по следующим признакам:

• Предназначение и выполняемые функции;
• Рабочие условия;
• Тип вещества, разделяющего обкладки.

Конденсаторы активно используются в цепях, где необходима их способность копить и хранить электрический заряд (требуется наличие емкостного устройства). Для этого внутри него установлены две обкладки с разными знаками заряда. Между ними расположено вещество, препятствующее их соприкосновению и разрядке. В большинстве случаев в качестве диэлектрика используется тантал или алюминий, но могут применяться и керамические материалы, слюда или полистирол.

Основным достоинством алюминиевых устройств является их более низкая, по сравнению с танталовыми, стоимость, а также более широкая сфера применения. Вместе с тем, танталовые аналоги более эффективны в использовании и обладают более высокими техническими характеристиками, поэтому при выборе следует учитывать не только фактор цены.

Дополнительная информация. Конденсаторы из тантала отличаются повышенной надежностью, у них широкий рабочий диапазон температур, что позволяет эксплуатировать их практически в любых условиях. Наиболее широкое применение они нашли в электронике и сопутствующих отраслях промышленности, поскольку обладают большой емкостью и компактными габаритами. К недостаткам устройств данного типа специалисты относят их более высокую цену и чувствительность к колебаниям тока и напряжения.

Силовые элементы применяются чаще всего в цепях с высоким напряжением. Специальная конструкция позволяет обеспечивать большую емкость, а значит, они могут использоваться для стабилизации обеспечения электричеством по линиям электропередач (компенсируют потери энергии). Кроме того, они активно используются для повышения мощности промышленных электроустановок. Диэлектрик в таком устройстве – это пропитанная изоляционным маслом металлизированная пропиленовая пленка.

Самыми широко используемыми являются керамические. Их емкость может варьироваться в значительных пределах – от 1 пикофарада до 0,1 микрофарада. Для предотвращения саморазряда применяется керамика, а в качестве преимущества специалисты отмечают доступную цену, широкие функциональные возможности, высокий уровень надежности и низкий –потерь.

Несмотря на свою дороговизну, на практике применяются серебряно-слюдяные конденсаторы. Они работают крайне стабильно, поддерживают высокую емкость, их корпус полностью герметичен. Но широкому распространению мешает высокая цена.

Применяются и бумажные или металлобумажные элементы. Их обкладка изготовлена из алюминиевой фольги, а в качестве диэлектрика используется бумага, пропитанная специальным составом.

Принцип функционирования

Основная причина, по которой описываемый элемент включается в электрическую схему, состоит в том, чтобы копить заряд в периоды повышенного напряжения и обеспечивать питание цепи в периоды низкого.

Принцип работы конденсатора заключается в следующем. Когда электрический прибор подключен к сети питания, конденсатор заряжается. На одной его пластине накапливаются электроны (частицы с отрицательным зарядом), а на другой – ионы, которые заряжены положительно. Соприкосновению их мешает диэлектрик. Такое устройство конденсатора позволяет накопить заряд. Ведь, как только прибор подключается к источнику тока, напряжение в цепи равно нулю. Затем, по мере наполнения зарядами, напряжение становится равным тому, которое подается от источника.

После того, как прибор отключается от розетки или батареи, происходит разряд конденсатора. Нагрузка в электрической цепи сохраняется, для этого прибору нужны напряжение и ток, который передает устройство. Необходимость питания прибора заставляет электроны в конденсаторе двигаться к ионам, образуется ток, который передается к другим элементам.

Возможное применение устройств

Конденсаторы служат решению самых разнообразных задач. В частности, они активно используются при хранении аналоговых и цифровых данных, часто устанавливаются в телемеханических устройствах для регулирования сигналов в соответствующем оборудовании, что сохраняет его от различных повреждений и проблем.

Широко распространено применение конденсаторов в источниках бесперебойного питания, что позволяет сглаживать напряжение при подключении к приборам различного оборудования (компьютеры, оргтехника и так далее).

Обратите внимание! По такому же принципу устроен источник бесперебойного питания. Во время подключения к электрической цепи он накапливает заряд, который потом можно использовать в течение короткого времени, что делает возможным выключение техники без каких-либо сбоев, а это особенно актуально в современных условиях, когда информация имеет крайне большое значение.

Описываемые элементы нашли свое применение в различных преобразователях напряжения. В частности, их можно использовать для увеличения напряжения в сети, величина которого будет превышать входное значение.

Важно! Эксплуатация конденсатора в качестве временного источника питания имеет некоторые ограничения. Это объясняется наличием у диэлектрика хоть небольшой, но проводимости. Поэтому устройство со временем постепенно разряжается, следовательно, при необходимости иметь стабильный источник тока лучше воспользоваться аккумуляторной батареей.

Электрический конденсатор — это устройство, которое может накапливать заряд и энергию электрического поля. В основном он состоит из пары проводников (обкладок), разделенных слоем диэлектрика. Толщина диэлектрика всегда намного меньше, чем размер обкладок. На электрических схемах замещения конденсатор обозначается 2-мя вертикальными параллельными отрезками (II).

Основные величины и единицы измерения

Существует несколько основных величин, определяющих конденсатор. Одна из них — это его емкость (латинская буква С), а вторая — рабочее напряжение (латинская U). Электроемкость (или же просто емкость) в системе СИ измеряется в фарадах (Ф). Причем как единица емкости 1 фарад — это очень много — на практике почти не применяется. Например, электрический заряд планеты Земля составляет всего 710 микрофарад. Поэтому в большинстве случаев из-меряется в производных от фарада величинах: в пикофарадах (пФ) при очень маленьком значении емкости (1 пФ=1/10 6 мкФ), в микрофарадах (мкФ) при достаточно большом ее значении (1 мкФ = 1/10 6 Ф). Для того чтобы рассчитать электроемкость, необходимо разделить величину заряда, накопленного между обкладками, на модуль разницы потенциалов между ними (напряжение на конденсаторе). Заряд конденсатора в данном случае — это заряд, накапливающийся на одной из обкладок рассматриваемого устройства. На 2-х проводниках устройства они одинаковы по модулю, но отличаются по знаку, поэтому сумма их всегда равняется нулю. Заряд конденсатора измеряется в кулонах (Кл), а обозначается буквой Q.

Напряжение на электроприборе

Одним из самых важных параметров рассматриваемого нами устройства является пробивное напряжение — разность значений потенциалов двух проводников конденсатора, приводящая к электрическому пробою слоя диэлектрика. Максимальное напряжение, при котором не происходит пробоя устройства, определяется формой проводников, свойствами диэлектрика и его толщиной. Условия работы, при которых напряжение на обкладках электроприбора близко к пробивному, недопустимы. Нормальное рабочее напряжение на конденсаторе меньше пробивного в несколько раз (в два-три раза). Поэтому при выборе следует обратить внимание на номинальное напряжение и емкость. В большинстве случаев значение этих величин указывается на самом устройстве или в паспорте. Включение конденсатора в сеть на напряжение, превышающее номинальное, грозит его пробоем, а отклонение значения емкости от номинального может привести к выбросу в сеть высших гармоник и перегреву устройства.

Внешний вид конденсаторов

Конструкция конденсато-ров может быть самой разнообразной. Она зависит от значения электроемкости устройства и его назначения. На параметры рассматриваемого устройства не должны влиять внешние факторы, поэтому обкладки имеют такую форму, при которой электрическое поле, созданное электрическими зарядами, сосредотачивается в небольшом зазоре между проводниками конденсатора. Поэтому они могут состоять из двух концентрических сфер, двух плоских пластин или двух коаксиальных цилиндров. Следовательно, конденсаторы могут быть цилиндрическими, сферическими и плоскими в зависимости от формы проводников.

Постоянные конденсаторы

По характеру изменения электроёмкости конденсаторы делят на устройства с постоянной, переменной ёмкостью или подстроечные. Разберем подробнее каждый из упомянутых типов. Приборы, чья ёмкость не меняется в процессе работы, то есть она является постоянной (значение емкости все-таки может колебаться в допустимых пределах в зависимости от температуры),- это постоянные конденсаторы. Существуют также электроприборы, меняющие свою электроемкость в процессе работы, они называются переменными.

От чего зависит С в конденсаторе

Электроемкость зависит от площади поверхности его проводников и расстояния между ними. Есть несколько способов изменения этих параметров. Рассмотрим конденсатор, который состоит из двух видов пластин: подвижных и неподвижных. Подвижные пластины перемещаются относительно неподвижных, в результате чего изменяется электроемкость конденсатора. Переменные аналоги используются для настроек аналоговых устройств. Причем емкость можно изменять в процессе работы. Подстроечные конденсаторы в большинстве случаев используют для настройки заводской аппаратуры, например для подбора емкости эмпирическим путем при невозможности расчета.

Конденсатор в цепи

Рассматриваемый прибор в цепи постоянного тока проводит ток только в момент включения его в сеть (при этом происходит заряд или перезаряд устройства до напряжения источника). Как только конденсатор полностью заряжается, ток через него не идет. При включении устройства в цепь с переменным током процессы разрядки и зарядки его чередуются друг с другом. Период их чередования равен приложенного синусоидального напряжения.

Характеристики конденсаторов

Конденсатор в зависимости от состояния электролита и материала, из которого он состоит, может быть сухим, жидкостным, оксидно-полупроводниковым, оксидно-металлическим. Жидкостные конденсаторы хорошо охлаждаются, эти устройства могут работать при значительных нагрузках и обладают таким важным свойством, как самовосстановление диэлектрика при пробое. У рассматриваемых электрических устройств сухого типа достаточно простая конструкция, немного меньше потери напряжения и ток утечки. На данный момент именно сухие приборы пользуются наибольшей популярностью. Основным достоинством электролитных конденсаторов являются дешевизна, компактные габариты и большая электроемкость. Оксидные аналоги — полярные (неверное подключение приводит к пробою).

Как подключается

Подключение конденсатора в цепь с постоянным током происходит следующим образом: плюс (анод) источника тока соединяется с электродом, который покрыт окисной пленкой. В случае несоблюдения этого требования может произойти Именно по этой причине жидкостные конденсаторы нужно подключать в цепь с переменным источником тока, соединяя встречно последовательно две одинаковые секции. Или нанести оксидный слой на оба электрода. Таким образом, получается неполярный электроприбор, работающий в сетях как с постоянным, так и с Но и в том и в другом случаях результирующая емкость становится в два раза меньше. Униполярные электрические конденсаторы обладают значительными размерами, зато могут включаться в цепи с переменным током.

Основное применение конденсаторов

Слово «конденсатор» можно услышать от работников различных промышленных предприятий и проектных институтов. Разобравшись с принципом работы, характеристиками и физическими процессами, выясним, зачем нужны конденсаторы, например, в системах энергоснабжения? В этих системах батареи широко применяют при строительстве и реконструкции на промышленных предприятиях для компенсации реактивной мощности КРМ (разгрузки сети от нежелательных ее перетоков), что позволяет уменьшить расходы на электроэнергию, сэкономить на кабельной продукции и доставить потребителю электроэнергию лучшего качества. Оптимальный выбор мощности, способа и места подключения источников (Q) в сетях электроэнергетических систем (ЭЭС) оказывает существенное влияние на экономические и технические показатели эффективности работы ЭЭС. Существуют два типа КРМ: поперечная и продольная. При поперечной компенсации батареи конденсаторов подключаются на шины подстанции параллельно нагрузке и называются шунтовыми (ШБК). При продольной компенсации батареи включают в рассечку ЛЭП и называют УПК (устройства продольной компенсации). Батареи состоят из отдельных приборов, которые могут соединяться различными способами: конденсаторы последовательного подключения или параллельного. При увеличении количества последовательно включенных устройств увеличивается напряжение. УПК также используются для выравнивания нагрузок по фазам, повышения производительности и эффективности дуговых и рудотермических печей (при включении УПК через специальные трансформаторы).

В бардачке каждого автолюбителя можно найти пару-тройку этих электроприборов. Зачем нужны конденсаторы в автомобиле? Там они используются в усиливающей аппаратуре акустических систем для качественного воспроизведения звука.

Конденсатор представляет собой устройство, способное накапливать электрические заряды. Простейшим конденсатором являются две металлические пластины (электроды), разделенные каким-либо диэлектриком. Конденсатор 2 можно зарядить, если соединить его электроды с источником 1 электрической энергии постоянного тока (рис. 181, а).

При заряде конденсатора свободные электроны, имеющиеся на одном из его электродов, устремляются к положительному полюсу источника, вследствие чего этот электрод становится положительно заряженным. Электроны с отрицательного полюса источника устремляются ко второму электроду и создают на нем избыток электронов, поэтому он становится отрицательно заряженным. В результате протекания зарядного тока i3 на обоих электродах конденсатора образуются равные, но противоположные по знаку заряды и между ними возникает электрическое поле, создающее между электродами конденсатора определенную разность потенциалов. Когда эта разность потенциалов станет равной напряжению источника тока, движение электронов в цепи конденсатора, т. е. прохождение по ней тока i3 прекращается. Этот момент соответствует окончанию процесса заряда конденсатора.

При отключении от источника (рис. 181,б) конденсатор способен длительное время сохранять накопленные электрические заряды. Заряженный конденсатор является источником электрической энергии, имеющим некоторую э. д. с. ес. Если соединить электроды заряженного конденсатора каким-либо проводником (рис. 181, в), то конденсатор начнет разряжаться. При этом по цепи пойдет ток iр разряда конденсатора. Начнет уменьшаться и разность потенциалов между электродами, т. е. конденсатор будет отдавать накопленную электрическую энергию во внешнюю цепь. В тот момент, когда количество свободных электронов на каждом электроде конденсатора станет одинаковым, электрическое поле между электродами исчезнет и ток станет равным нулю. Это означает, что произошел полный разряд конденсатора, т. е. он отдал накопленную им электрическую энергию.

Емкость конденсатора. Свойство конденсатора накапливать и удерживать электрические заряды характеризуется его емкостью. Чем больше емкость конденсатора, тем больше накопленный им заряд, так же как с увеличением вместимости сосуда или газового баллона увеличивается объем жидкости или газа в нем.

Емкость С конденсатора определяется как отношение заряда q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его электродами (приложенному напряжению)U:

C = q / U (69)

Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф). Емкостью в 1 Ф обладает конденсатор, у которого при сообщении заряда

в 1 Кл разность потенциалов возрастает на 1 В. В практике преимущественно пользуются более мелкими единицами: микрофарадой (1 мкФ=10 -6 Ф), пикофарадой (1 пФ = 10 -12 мкФ).

Емкость конденсатора зависит от формы и размеров его электродов, их взаимного расположения и свойств диэлектрика, разделяющего электроды. Различают плоские конденсаторы, электродами которых служат плоские параллельные пластины (рис. 182, а), и цилиндрические (рис. 182,б).

Свойствами конденсатора обладают не только специально изготовленные на заводе устройства, но и любые два проводника, разделенные диэлектриком. Емкость их оказывает существенное влияние на работу электротехнических установок при переменном токе. Например, конденсаторами с определенной емкостью являются два электрических провода, провод и земля (рис. 183, а), жилы электрического кабеля, жилы и металлическая оболочка кабеля (рис. 183,6).

Устройство конденсаторов и их применение в технике. В зависимости от применяемого диэлектрика конденсаторы бывают бумажными, слюдяными, воздушными (рис. 184). Используя в качестве диэлектрика вместо воздуха слюду, бумагу, керамику и другие материалы с высокой диэлектрической проницаемостью, удается при тех же размерах конденсатора увеличить в несколько раз его емкость. Для того чтобы увеличить площади электродов конденсатора, его делают обычно многослойным.

В электротехнических установках переменного тока обычно применяют силовые конденсаторы. В них электродами служат длинные полосы из алюминиевой, свинцовой или медной фольги, разделенные несколькими слоями специальной (конденсаторной) бумаги, пропитанной нефтяными маслами или синтетическими пропитывающими жидкостями. Ленты фольги 2 и бумаги 1 сматывают в рулоны (рис. 185), сушат, пропитывают парафином и помещают в виде одной или нескольких секций в металлический или картонный корпус. Необходимое рабочее напряжение конденсатора обеспечивается последовательным, параллельным или последовательно-параллельным соединениями отдельных секций.

Всякий конденсатор характеризуется не только значением емкости, но и значением напряжения, которое выдерживает его диэлектрик. При слишком больших напряжениях электроны диэлектрика отрываются от атомов, диэлектрик начинает проводить ток и металлические электроды конденсатора замыкаются накоротко (конденсатор пробивается). Напряжение, при котором это происходит, называют пробивным. Напряжение, при котором конденсатор может надежно работать неограниченно долгое время, называют рабочим. Оно в несколько раз меньше пробивного.

Конденсаторы широко применяют в системах энергоснабжения промышленных предприятий и электрифицированных железных дорог для улучшения использования электрической энергии при переменном токе. На э. п. с. и тепловозах конденсаторы используют для сглаживания пульсирующего тока, получаемого от выпрямителей и импульсных прерывателей, борьбы с искрением контактов электрических аппаратов и с радиопомехами, в системах управления полупроводниковыми преобразователями, а также для созда-

ния симметричного трехфазного напряжения, требуемого для питания электродвигателей вспомогательных машин. В радиотехнике конденсаторы служат для создания высокочастотных электромагнитных колебаний, разделения электрических цепей постоянного и переменного тока и др.

В цепях постоянного тока часто устанавливают электролитические конденсаторы. Их изготовляют из двух скатанных в рулон тонких алюминиевых лент 3 и 5 (рис. 185,б), между которыми проложена бумага 4, пропитанная специальным электролитом (раствор борной кислоты с аммиаком в глицерине). Алюминиевую ленту 3 покрывают тонкой пленкой окиси алюминия; эта пленка образует диэлектрик, обладающий высокой диэлектрической проницаемостью. Электродами конденсатора служат лента 3, покрытая окисной пленкой, и электролит; вторая лента 5 предназначена лишь для создания электрического контакта с электролитом. Конденсатор помещают в цилиндрический алюминиевый корпус.

При включении электролитического конденсатора в цепь постоянного тока необходимо строго соблюдать полярность его полюсов; электрод, покрытый окисной пленкой, должен быть соединен с положительным полюсом источника тока. При неправильном включении диэлектрик пробивается. По этой причине электролитические конденсаторы нельзя включать в цепи переменного тока. Их нельзя также использовать в устройствах, работающих при высоких напряжениях, так как окисная пленка имеет сравнительно небольшую электрическую прочность.

В радиотехнических устройствах применяют также конденсаторы переменной емкости (рис. 186). Такой конденсатор состоит из двух групп пластин: неподвижных 2 и подвижных 3, разделенных воздушными промежутками. Подвижные пластины могут перемещаться относительно неподвижных; при повороте оси 1 конденсатора изменяется площадь взаимного перекрытия пластин, а следовательно, и емкость конденсатора.

Способы соединения конденсаторов . Конденсаторы можно соединять последовательно и параллельно. При последовательном

соединении нескольких (например, трех), конденсаторов (рис. 187, а) эквивалентная емкость

1 /C эк = 1 /C 1 + 1 /C 2 + 1 /C 3

эквивалентное емкостное сопротивление

X C эк = X C 1 + X C 2 + X C 3

результирующее емкостное сопротивление

C эк = C 1 + C 2 + C 3

При параллельном соединении конденсаторов (рис. 187,б) их результирующая емкость

1 /X C эк = 1 /X C 1 + 1 /X C 2 + 1 /X C 3

Включение и отключение цепей постоянного тока с конденсатором. При подключении цепи R-C к источнику постоянного тока и при разряде конденсатора на резистор также возникает переходный процесс с апериодическим изменением тока i и напряжения u c При подключении к источнику постоянного тока цепи R-C выключателем В1 (рис. 188,а) происходит заряд конденсатора. В начальный момент зарядный ток I нач =U /R. Но по мере накопления зарядов на электродах конденсатора напряжение его и с будет возрастать, а ток уменьшаться (рис. 188,б). Если сопротивление R мало, то в начальный момент подключения конденсатора возникает большой екачок тока, значительно превышающий номинальный ток данной цепи. При разряде конденсатора на резистор R (размыкается выключатель В1 на рис. 189, а) напряжение на конденсаторе u с и ток i постепенно уменьшаются до нуля (рис. 189,б).

Скорость изменения тока i и напряжения ис при переходном процессе отделяется постоянной времени

Чем больше R и С, тем медленнее происходит заряд конденсатора.

Процессы заряда и разряда конденсатора широко используют в электронике и автоматике. С помощью их получают периодаческие несинусоидальные колебания, называемые релаксационными , и, в частности, пилообразное напряжение, необходимое для работы систем управления тиристорами, осциллографов и других устройств. Для получения пилообразного напряжения (рис. 190) периодически подключают конденсатор к источнику питания, а затем к разрядному резистору. Периоды Т 1 и T 2 , соответствующие заряду и разряду конденсатора, определяются постоянными времени цепей заряда Т 3 и разряда Т р, т. е. сопротивлениями резисторов, включенных в эти цепи.

Если вы регулярно занимаетесь созданием электрических схем, вы наверняка использовали конденсаторы. Это стандартный компонент схем, такой же, как сопротивление, который вы просто берёте с полки без раздумий. Мы используем конденсаторы для сглаживания пульсаций напряжения/тока, для согласования нагрузок, в качестве источника энергии для маломощных устройств, и других применений.

Но конденсатор – это не просто пузырёк с двумя проводочками и парой параметров – рабочее напряжение и ёмкость. Существует огромный массив технологий и материалов с разными свойствами, применяемых для создания конденсаторов. И хотя в большинстве случаев для любой задачи сгодится практически любой конденсатор подходящей ёмкости, хорошее понимание работы этих устройств может помочь вам выбрать не просто нечто подходящее, а подходящее наилучшим образом. Если у вас когда-нибудь была проблема с температурной стабильностью или задача поиска источника дополнительных шумов – вы оцените информацию из этой статьи.

Начнём с простого

Лучше начать с простого и описать основные принципы работы конденсаторов, прежде чем переходить к настоящим устройствам. Идеальный конденсатор состоит из двух проводящих пластинок, разделённых диэлектриком. Заряд собирается на пластинах, но не может перетекать между ними – диэлектрик обладает изолирующими свойствами. Так конденсатор накапливает заряд.

Ёмкость измеряется в фарадах: конденсатор в один фарад выдаёт напряжение в один вольт, если в нём находится заряд в один кулон. Как и у многих других единиц системы СИ, у неё непрактичный размер, поэтому, если не брать в расчёт суперконденсаторы, о которых мы здесь говорить не будем, вы скорее всего встретитесь с микро-, нано- и пикофарадами. Ёмкость любого конденсатора можно вывести из его размеров и свойств диэлектрика – если интересно, формулу для этого можно посмотреть в Википедии. Запоминать её не нужно, если только вы не готовитесь к экзамену – но в ней содержится один полезный факт. Ёмкость пропорциональна диэлектрической проницаемости ε r использованного диэлектрика, что в результате привело к появлению в продаже различных конденсаторов, использующих разные диэлектрические материалы для достижения больших ёмкостей или улучшения характеристик напряжения.

Алюминиевые электролитические

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют анодно-оксидированный слой на алюминиевом листе в качестве одной пластины-диэлектрика, и электролит из электрохимической ячейки в качестве другой пластины. Наличие электрохимической ячейки делает их полярными, то есть напряжение постоянного тока должно прикладываться в одном направлении, и анодированная пластина должна быть анодом, или плюсом.

На практике их пластины выполнены в виде сэндвича из алюминиевой фольги, завёрнутой в цилиндр и расположенной в алюминиевой банке. Рабочее напряжение зависит от глубины анодированного слоя.

У электролитических конденсаторов наибольшая среди распространённых ёмкость, от 0,1 до тысяч мкФ. Из-за плотной упаковки электрохимической ячейки у них наблюдается большая эквивалентная последовательная индуктивность (equivalent series inductance, ESI, или эффективная индуктивность), из-за чего их нельзя использовать на высоких частотах. Обычно они используются для сглаживания питания и развязывания, а также связывания на аудиочастотах.

Танталовые электролитические

Танталовый конденсатор поверхностного размещения

Танталовые электролитические конденсаторы изготавливаются в виде спечённого танталового анода с большой площадью поверхности, на которой выращивается толстый слой оксида, а затем в качестве катода размещается электролит из диоксида марганца. Комбинация большой площади поверхности и диэлектрических свойств оксида тантала приводит к высокой ёмкости в пересчёте на объём. В результате такие конденсаторы выходят гораздо меньше алюминиевых конденсаторов сравнимой ёмкости. Как и у последних, у танталовых конденсаторов есть полярность, поэтому постоянный ток должен идти в строго одном направлении.

Их доступная ёмкостью варьируется от 0,1 до нескольких сотен мкФ. У них гораздо меньше сопротивление утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), в связи с чем они используются в тестировании, измерительных приборах и высококачественных аудиоустройствах – там, где эти свойства полезны.

В случае танталовых конденсаторов необходимо особенно следить за состоянием отказа, бывает, что они загораются. Аморфный оксид тантала – хороший диэлектрик, а в кристаллической форме он становится хорошим проводником. Неправильное использование танталового конденсатора – например, подача слишком большого пускового тока может привести к переходу диэлектрика в другую форму, что увеличит проходящий через него ток. Правда, репутация, связанная с возгораниями, появилась у более ранних поколений танталовых конденсаторов, и улучшенные методы производства привели к созданию более надёжной продукции.

Полимерные плёнки

Целое семейство конденсаторов использует полимерные плёнки в качестве диэлектриков, а плёнка либо находится между витыми или перемежающимися слоями металлической фольги, либо имеет металлизированный слой на поверхности. Их рабочее напряжение может доходить до 1000 В, но высокими ёмкостями они не обладают – это обычно от 100 пФ до единиц мкФ. У каждого вида плёнки есть свои плюсы и минусы, но в целом всё семейство отличается более низкими ёмкостью и индуктивностью, чем у электролитических. Посему они используются в высокочастотных устройствах и для развязывания в электрически шумных системах, а также в системах общего назначения.

Полипропиленовые конденсаторы используются в схемах, требующих хорошей тепловой и частотной стабильности. Также они используются в системах питания, для подавления ЭМП, в системах, использующих переменные токи высокого напряжения.

Полиэстеровые конденсаторы, хотя и не обладают такими температурными и частотными характеристиками, получаются дешёвыми и выдерживают большие температуры при пайке для поверхностного монтажа. В связи с этим они используются в схемах, предназначенных для использования в некритичных приложениях.

Полиэтилен-нафталатовые конденсаторы. Не обладают стабильными температурными и частотными характеристиками, но могут выдерживать гораздо большие температуры и напряжения по сравнению с полиэстеровыми.

Полиэтилен-сульфидовые конденсаторы обладают температурными и частотными характеристиками полипропиленовых, и в дополнение выдерживают высокие температуры.

В старом оборудовании можно наткнуться на поликарбонатные и полистиреновые конденсаторы, но сейчас они уже не используются.

Керамика

История керамических конденсаторов довольно длинная – они использовались с первых десятилетий прошлого века и по сей день. Ранние конденсаторы представляли собою один слой керамики, металлизированной с обеих сторон. Более поздние бывают и многослойными, где пластины с металлизацией и керамика перемежаются. В зависимости от диэлектрика их ёмкости варьируются от 1 пФ до десятков мкФ, а напряжения достигают киловольт. Во всех отраслях электроники, где требуется малая ёмкость, можно встретить как однослойные керамические диски, так и многослойные пакетные конденсаторы поверхностного монтажа.

Проще всего классифицировать керамические конденсаторы по диэлектрикам, поскольку именно они придают конденсатором все свойства. Диэлектрики классифицируют по трёхбуквенным кодам, где зашифрована их рабочая температура и стабильность.

C0G лучшая стабильность в ёмкости по отношению к температуре, частоте и напряжению. Используются в высокочастотных схемах и других контурах высокого быстродействия.

X7R не обладают такими хорошими характеристиками по температуре и напряжению, посему используются в менее критичных случаях. Обычно это развязывание и различные универсальные приложения.

Y5V обладают гораздо большей ёмкостью, но характеристики температуры и напряжения у них ещё ниже. Также используются для развязывания и в различных универсальных приложениях.

Поскольку керамика часто обладает и пьезоэлектрическими свойствами, некоторые керамические конденсаторы демонстрируют и микрофонный эффект. Если вы работали с высокими напряжениями и частотами в аудиодиапазоне, например, в случае ламповых усилителей или электростатики, вы могли услышать, как «поют» конденсаторы. Если вы использовали пьезоэлектрический конденсатор для обеспечения частотной стабилизации, вы могли обнаружить, что его звук модулируется вибрацией его окружения.

Как мы уже упоминали, статья не ставит целью охватить все технологии конденсаторов. Взглянув в каталог электроники вы обнаружите, что некоторые технологии, имеющиеся в наличии, здесь не освещены. Некоторые предложения из каталогов уже устарели, или же имеют такую узкую нишу, что с ними чаще всего и не встретишься. Мы надеялись лишь развеять некоторые тайны по поводу популярных моделей конденсаторов, и помочь вам в выборе подходящих компонентов при разработке собственных устройств. Если мы разогрели ваш аппетит, вы можете изучить нашу статью по катушкам индуктивности.

Об обнаруженных вами неточностях и ошибках прошу писать через

Переменный конденсатор своими руками чертежи

Самодельный конденсатор переменной ёмкости

В последнее время становится всё сложнее приобрести конденсаторы переменной ёмкости. Я столкнулся с этой проблемой при создании магнитной антенны: вакуумные конденсаторы меня не устроили высокой стоимостью, б/у КПЕ не устроили ржавым внешним видом. Кроме того КПЕ из старых приёмников имеют небольшой зазор между пластинами и при использовании их в магнитных антеннах прошиваются высоким напряжением. Так я принял решение делать самодельный КПЕ. В интернете нашлось немало конструкций, но наиболее меня заинтересовала статья https://www.qsl.net/n4dfp/buildcaps.html. Собственно по этой статье и был сделан конденсатор с небольшими доработками.
Итак, первым делом был найден лист алюминия. Найден он был в магазине типа сделай сам в виде листа от бочки йогурта (толщина 0,3-0,4 мм). Из листа ножницами были вырезаны заготовки по чертежам:

Чертежи в формате SVG можно скачать по ссылке.

Всего было вырезано 17 заготовок пластин статора, и 16 — ротора. Все пластины были выпрямлены, потом в нужных местах были просверлены отверстия 6 мм под винты. Рекомендую сверлить однотипные заготовки разом, зажав их в тиски. После сверловки заготовки были зачищены от краски и защитного слоя (лист для йогурта был окрашен рекламными надписями с одной и пищевым слоем с другой стороны). В итоге получилась такая кучка заготовок:

Из пластмассы были вырезаны боковые стенки конденсатора размером примерно 100х70 мм.

Для скрепления пластин я использовал болты М6 длиной 110 мм, гайки М6 толщиной 4,5 мм, и шайбы.

Крепление пластин схематически показано на рисунке (вид сбоку):

Первая пластина статора крепится через 3-4 шайбы (в зависимости от их толщины), чтобы обеспечить необходимый зазор между пластинами ротора и статора, и зажимается гайками. Первая пластина ротора зажимается гайками с двух сторон, при этом между боковой стенкой и крепежом обеспечивается небольшой зазор, чтобы болт с пластинами ротора свободно вращался в отверстии.

На противоположной боковой стенке конденсатора необходимо реализовать токоприёмник и пружинный элемент. Я объединил две функции в одну с помощью изогнутой пластины из того же алюминиевого листа и наклейки из пенистого пластика:

После сборки окончательно выпрямляем пластины и добиваемся одинакового расстояния между пластинами при любых положениях ротора.

В итоге получился конденсатор с диапазоном изменения ёмкости 7-330 пФ. Стоимость материалов составила менее 10 долларов.

Источник

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Делаем простой настроечный конденсатор для УКВ своими руками

Если вы заядлый радиолюбитель и любите собирать радиоприемники, то, наверное, могли заметить, что у поставщиков электронных компонентов ассортимент настроечных конденсаторов переменной емкости несколько поубавился. Было время, когда почти в каждом радиоприемнике имелся хотя бы один подстроечный конденсатор, но теперь с появлением варикапа и синтезатора частот такой конденсатор настройки антенного контура является редкостью. Они все еще производятся, но стоят не дешево, и они не будут появляться в вашем ящике для компонентов также быстро, как это было раньше.

К счастью, конденсатор переменной емкости представляет собой удивительно простое устройство. Причем вы можете сделать его самостоятельно, по крайней мере, конденсатор емкостью в несколько десятков пикофарад собирается из подручных материалов.

Для сборки самодельного конденсатора вам понадобятся болт, пара гаек, кусок медной проволоки с покрытием (длина 30 см, калибр AWG22, т.е. диаметр 0.64 мм) и маленький кусочек текстолита.

Для начала накрутите гайки на болт и нанесите на одну из граней каждой гайки олово, затем припаяйте данный болт с гайками к куску медного текстолита, как показано на рисунках ниже.

Болт желательно брать длиной 16 мм. Если такового под рукой не оказалось, то можно взять длиннее, но придется обрезать его до длины. Теперь обмотайте край болта медной проволокой. Сделайте 12 колец, после двенадцатого оборота отрежьте лишние концы проволоки, оставив примерно по 12-15 мм с каждой стороны.

На рисунке ниже показан предпоследний шаг. На этом этапе нужно сделать меленькую пластмассовую прокладку и поместить ее между гайками. Это необходимо для надежной фиксации конструкции при вращении болта во время настройки такого самодельного конденсатора. Кусок такой пластмассы может быть от чего угодно и любого типа пластика. В данном случае использовался кусок пластиковой трубы.

На заключительном этапе нужно просто согнуть внешний конец провода катушки по направлению к внутреннему концу, затем срежьте излишки. Далее возьмите нож или другое лезвие и снимите эмаль с конца провода. В конечном итоге возьмите отрезанный кусок провода, зачистите его весь и припаяйте его к куску текстолита между двумя гайками. Сделайте так, чтобы оба конца катушки имели длину около 12-15 мм. Теперь вы можете подключать этими концами ваш самодельный настроечный конденсатор переменной емкости к вашему радиоприемнику.

Провод, припаянный к печатной плате, действует в качестве ротора, а провод, идущий от катушки, действует в качестве статора. С помощью такого конденсатора можно получать емкость от 5 до 27 пФ.

Источник: https://digitrode.ru/articles/347-delaem-prostoy-nastroechnyy-kondensator-dlya-ukv-svoimi-rukami.html

Самодельные КПЕ из фольгированного стеклотекстолита

Переменные конденсаторы, они же конденсаторы переменное емкости или КПЕ, используется во множестве устройств. Они нужны в генераторах, антенных тюнерах, некоторых видах антенн, и много где еще. Обратим внимание на тот факт, что в любительской радиосвязи, к примеру, трансивер может с легкостью выдавать 25 Вт или 100 Вт, максимально же разрешенная мощность составляет 1000 Вт. Понятно, что общедоступные маленькие КПЕ тут совершенно не годятся, а нужных для таких мощностей КПЕ в магазине вы попросту не найдете.

Подходящие большие КПЕ из старой радиоаппаратуры можно приобрести на Авито и досках объявлений радиолюбителей. Но цены там зачастую не низкие, к конденсаторам редко указывается их емкость, не представляется возможным найти два или более одинаковых конденсатора, плюс есть риски и неудобства, сопряженные с покупкой с рук. А между тем, изготовить переменный конденсатор в домашних условиях не так уж и трудно.

Идею я подсмотрел в статье Build Your Own Transmitting Air Variable Capacitors 2003-го года за авторством David Hammack, N4DFP. В своей статье Дэвид использует медные листы, которых у меня не оказалось. Но я прикинул, что с тем же успехом подойдет и медь на одностороннем фольгированном текстолите, которого у меня как раз в избытке. Почему бы не попробовать?

Сразу покажу, что у меня в итоге получилось. Вид спереди:

Конденсатор имеет пять прямоугольных пластин размером 20 x 50 x 1 мм, зафиксированных двумя длинными болтами M3. Пластины разделены гайками. Еще четыре пластины в форме полукруга с радиусом 25 мм крепятся на одном болте M3. Этот болт можно вращать при помощи ручки от потенциометра, которую я приклеил к болту при помощи эпоксидного клея. Все это хозяйство держится на каркасе из двух прямоугольных кусков листового пластика размером 30 x 50 мм. Для соединения с подвижными пластинами я использовал толстый медный провод, изогнутый в форме петли. Провод плотно прилегает к вращающемуся болту и закреплен на каркасе конденсатора с помощью термоклея. Капля припоя, которую можно видеть на втором фото, служит для ограничения углов поворота ручки. Понятно, что все работало бы и без нее. Но мне хотелось, чтобы ручка имела какие-то крайние полажения, а не просто крутилась во все стороны.

Использование двойного электрического слоя

На протяжении многих десятилетий самой большой емкостью обладали электролитические конденсаторы. В них одной из обкладок являлась металлическая фольга, другой — электролит, а изоляцией между обкладками — окись металла, которой покрыта фольга. У электролитических конденсаторов емкость может достигать сотых долей фарады, что недостаточно для того, чтобы полноценно заменить аккумулятор.

Сравнение конструкций разных типов конденстаторов (Источник: Википедия)

Большую емкость, измеряемую тысячами фарад, позволяют получить конденсаторы, основанные на так называемом двойном электрическом слое. Принцип их работы следующий. Двойной электрический слой возникает при определенных условиях на границе веществ в твердой и жидкой фазах. Образуются два слоя ионов с зарядами противоположного знака, но одинаковой величины. Если очень упростить ситуацию, то образуется конденсатор, «обкладками» которого являются указанные слои ионов, расстояние между которыми равно нескольким атомам.

Суперконденсаторы различной емкости производства Maxwell

Конденсаторы, основанные на данном эффекте, иногда называют ионисторами. На самом деле, этот термин не только к конденсаторам, в которых накапливается электрический заряд, но и к другим устройствам для накопления электроэнергии — с частичным преобразованием электрической энергии в химическую наряду с сохранением электрического заряда (гибридный ионистор), а также для аккумуляторов, основанных на двойном электрическом слое (так называемые псевдоконденсаторы). Поэтому более подходящим является термин «суперконденсаторы». Иногда вместо него используется тождественный ему термин «ультраконденсатор».

Конструкция

Рис. 1. Чертеж и конструкция самодельного конденсатора переменной емкости с воздушным диэлектриком.

Обозначения на рисунке:

Устройство КПЕ показано на рис. 1. Он состоит из статора (детали 1, 12), ротора (детали 5, 6, 8, 18, 19) и корпуса (детали 2, 10, 11, 16, 17). Его ёмкость зависит от угла поворота ротора относительно статора, т. е. от взаимно перекрываемой площади роторных и статорных пластин, их числа и воздушного зазора между ними.

Пластины статора 1 закреплены пайкой на фиксаторах 12, которые, в свою очередь, закреплены в отверстиях боковых планок 16 корпуса КПЕ. Пластины ротора 5 припаяны к валику 6 и фиксатору 8. Валик 6 вращается в подшипниках 14, закреплённых на планках 16 винтами 15.

При изготовлении КПЕ заготовки одинаковых деталей (пластин ротора и статора, подшипников 14, планок 16) рекомендуется обрабатывать совместно, объединив их в пакеты с помощью заклёпок или винтов с гайками (именно для этого предусмотрены отверстия диаметром 2,6 мм в пластинах ротора).

Разумеется, форма пластин, их число и зазор между ними могут быть и иными, здесь многое зависит от возможностей и опыта радиолюбителя, например, браться сразу за изготовление конденсатора с зазором менее 1 мм при отсутствии достаточного опыта в слесарном деле вряд ли стоит.

Накапливаемая энергия

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в джоулях:

E = CU 2 /2, где C — емкость, выраженная в фарадах, U — напряжение на обкладках, выраженное в вольтах.

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в кВтч, равно:

W = CU 2 /7200000

Отсюда, конденсатор емкостью 3000 Ф с напряжением между обкладками 2,5 В способен запасти в себе только 0,0026 кВтч. Как это можно соотнести, например, с литий-ионным аккумулятором? Если принять его выходное напряжение не зависящим от степени разряда и равным 3,6 В, то количество энергии 0,0026 кВтч будет запасено в литий-ионном аккумуляторе емкостью 0,72 Ач. Увы, весьма скромный результат.

Моя Тесла-лаборатория. Конденсатор переменной емкости.

Это изделие не является полностью самостоятельным. Это только часть более сложного прибора, модель, которая предназначена для проверки технологии. Но недавняя публикация hamster76 — замечательный радиоприемник показал мне, что этой разработкой стоит поделится. Поэтому пишу в «Помощь стим-мастеру»
В свой публикации hamster76 рассказал о своих проблемах с поврежденным конденсатором, но ведь переменный конденсатор — сам по себе Тесла-прибор! Теслапанк конденсатор вполне может украсить какой-либо прибор.

В 20-х годах из двух способов настройки приемника — изменение индуктивности и изменение емкости в колебательном контуре предпочтение отдавалось изменению индуктивности. Первая причина этого — теоретическая: такая схема, потенциально, позволяет получить большую добротность контура и, как следствие, лучшие качества радиоприема. Вторая — технологическая. Конденсатор переменной емкости — сложный механический прибор, требующий высокой точности изготовления. Уже в 30-е годы ситуация изменилась — с одной стороны технические возможности радиопромышленности выросли, с другой стороны распространение супергетеродинной схемы приема требовало синхронной перестройки двух контуров одновременно, а сдвоенный конденсатор переменной емкости оказалось изготовить проще, чем сдвоенный вариатор. С тех пор вплоть до самого конца XX века переменный конденсатор стал практически обязательным элементом любого радиоустройства.

Главные требования к конденсатору это: 1) Непрерывность электрического контакта. В моменты когда конденсатор «отрывается» от схемы или, наоборот, «закорачивается», радиослушатель слышит очень неприятные щелчки. 2) Плавность хода. При плохой механике очень трудно настроится на станцию, и «удерживать волну» в дальнейшем. 3) Большой диапазон перестраиваемой емкости — позволяет захватить больше станций. 4) Малая минимальная емкость.

Для того, чтобы избежать проблемы плохого контакта ротора использована схема бесконтактного взаимодействия со статором. Пластины ротора никуда не подключены, они взаимодействуют со статором только через емкость дополнительных обкладок, это позволяет избежать проблемы плохого контакта. При повороте ротора емкости между пластинами перераспределяются, и общая емкость конденсатора меняется.

Такая конструкция имеет недостатки: больший, чем в других схемах, размер обкладок, нелинейность изменения емкости при повороте ротора, малый «рабочий диапазон» поворота ротора. Угол между положениями максимальной и минимальной емкости получается всего 90 градусов.

Зато конструкция получается очень простой, без подвижных электрических контактов. Кроме того, симметрия конструкции значительно облегчает устройство поворотной оси.

Конденсатор состоит из деревянных основания — статора и вращающейся на оси ручки — ротора. Они вырезаны из доски с помощью коронок и обточены на оси дрели. Диаметр статора (это, впрочем, совсем не важно.) 120 мм, диаметр ротора (а вот он влияет на максимальную емкость!) — 80 мм. Между статором и ротором вставлена изолирующая прокладка из тонкого картона. И на статоре и на роторе закреплены (маленькими гвоздиками) одинаковые полукруглые пластины из жести, пластины статора соединены проволокой с клеммами. Ось изготовлена из винта, на который надета скользкая пластмассовая трубка. Снизу оси, в выемке статора, установлена коническая пружина, взятая от контейнера для батареек. Пружина обеспечивает равномерность сжатия деталей и равномерность вращения. Сверху конструкцию фиксирует декоративная гайка.

Получившийся конденсатор имеет емкость 6-30 пФ. Это не очень много. Диапазон перестройки для длинных и средних волн должен быть около 40, для ультракоротких — 10. Самый простой способ улучшить характеристики — увеличить размер. Увеличение размера обкладок увеличит максимальную емкость. Кроме того, выяснилось, что большая часть минимальной емкости — это емкость массивных клемм, расположенных слишком близко друг к другу. Подключения к обкладкам стоило делать на максимальном расстоянии друг от друга.

Конденсатор переменной ёмкости: описание, устройство и схема

Что представляет собой такой элемент, как конденсатор? Это небольшой радиоэлемент со средоточенной электрической емкостью, образующейся двумя или же большим числом электродов. В некоторых случаях этот элемент еще называют обкладкой. Эти маленькие детали разделяются такой вещью, как диэлектрик (специальная бумага, тонкий слой слюды, керамики и т. д.). Емкость этой детали будет зависеть от таких показателей, как размер (площадь) обкладок, расстояние между этими элементами, а также от свойств самого диэлектрика.

Полезные советы

Проверка конденсатора, особенно высоковольтного и пускового, связана с определенным риском.

Перед проверкой стоит учитывать:

1. Если электрический прибор находится под напряжением или был отключен непродолжительное время, нельзя трогать печатную плату в районе конденсаторов. Устройство разрядится от прикосновения и последует удар током.
2. Высоковольтные конденсаторы нельзя разряжать металлическим инструментом. Может возникнуть искра, а неизолированная часть предмета ударит током.
3. Максимальная величина проверки для современных мультиметров, составляет 200 мкФ. Проверить большую величину не получится.
4. Элементы емкостью менее 0.25 мкФ можно проверить только на замыкание.
5. При проверке полярных устройств важно определить полюса элемента. Подключение тестера с изменением полюсов может привести к выходу из строя самого конденсатора.

Во время ремонта электроприборов любой мощности, следует четко соблюдать меры безопасности. Проверку любых радиодеталей можно производить только при обесточенном устройстве.

Общая информация

Очень важный факт. Конденсатор имеет одно свойство, которое проявляется в цепи переменного тока. Для такого контура эта деталь будет являться сопротивлением, величина которого будет зависеть от частоты. Если частота увеличивается, то сопротивление будет уменьшаться, и наоборот.

Существуют основные единицы измерения, при помощи которых можно определить принадлежность того или иного конденсатора. К ним относят Фарад, микроФарад и т. д. Обозначение на элементах этих единиц, соответственно, такое: Ф, мкФ.

Общие сведения

Конденсаторы предназначены для накопления электрической энергии и выдаче её при необходимости. Эти пассивные электронные компоненты разделяются на виды:

Основная характеристика элемента – ёмкость. Она обозначается буквой С и измеряется в фарадах.

Важно! Единица ёмкости 1 Ф – это очень большая величина. Применяемые на практике детали имеют емкость, измеряемую в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пФ), нанофарадах (нФ).

Графическое обозначение на схемах выглядит, как две параллельные вертикальные чёрточки, разделённые промежутком.

Устройство ёмкостного двухполюсника постоянной и переменной ёмкости

Устройство обычного конденсатора именно так и выполнено. Между двумя пластинами (обкладками) находится воздушный промежуток – диэлектрик. Значение ёмкости напрямую зависит от размера обкладок и расстояния между ними.

Работа конденсаторов переменной ёмкости основана на изменении расстояния между пластинами. Подвижные пластины – ротор, неподвижные – статор. Существуют вакуумные переменные ёмкостные элементы. Устройство помещено в колбу, из которой выкачан воздух.

Графическое обозначение на схемах

Элементы с переменной емкостью

Диэлектриком в таких элементах чаще всего выступает воздух. Хотя стоит отметить, что, если говорить об аппаратуре с малыми габаритами, допустим, о транзисторных карманных приемниках, то в них чаще используются конденсаторы переменной емкости с твердым диэлектриком. В качестве этого элемента там используется износостойкое и высокочастотное сырье. Чаще всего это фторопласт или полиэтилен.

Как сделать ионистр своими руками

Требования снизить размеры радиодеталей при увеличении их технических характеристиках послужило причиной появления большого количества приборов, которые сегодня используются повсеместно. Это в полной мере коснулось и конденсаторов. Так называемые ионистры или суперконденсаторы являются элементами с большой емкостью (разброс данного показателя достаточно широк от 0,01 до 30 фарад) с напряжением зарядки от 3 до 30 вольт. При этом их размеры очень малы. А так как предмет нашего разговора – это ионистр своими руками, то необходимо в первую очередь разобраться с самим элементом, то есть, что он собой представляет.

Параметры КПЕ

Основным параметром для таких деталей, который поможет определить возможность работы устройства в колебательном контуре, стала минимальная и максимальная емкость. Данный показатель чаще всего указывается рядом с самим конденсатором переменной емкости на схеме устройства.

Стоит отметить, что в таких устройствах, как радиоприемники и радиопередатчики, используется сразу несколько колебательных контуров. Для того чтобы настроить работу сразу нескольких частей, используют блоки конденсаторов. Один блок чаще всего состоит из двух, трех или более секций КПЕ.

Роторная часть для таких блоков обычно крепится на один общий вал для всех конденсаторов переменной емкости. Это делается для удобства, так как при вращении всего одного ротора появляется возможность изменения емкости сразу всех устройств, находящихся в этой секции.

Схемы подключения при рабочем напряжении в 380 В

Выпускаемые промышленностью асинхронные трехфазные двигатели возможно подключить двумя основными способами:

Электродвигатели конструктивно выполняются из подвижного ротора и корпуса, в который вставлен находящийся неподвижно статор (может быть собран непосредственно в корпусе или вставляться туда). Статор имеет в своем составе 3 равнозначные обмотки, специальным образом намотанные и расположенные на нем.

При соединении «звездой» концы всех трех обмоток двигателя соединяются вместе, а к их началам подаются три фазы. При соединении обмоток «треугольником» конец одной соединяется с началом следующей.

Соединение треугольник и звезда.

Конструкция КПК

Для того чтобы изменить или определить емкость переменного конденсатора этого типа, необходимо вращать ротор. Если говорить о наиболее простой аппаратуре, то в ней чаще всего используется проволочный подстроечный конденсатор. Состоит данная деталь из отрезка медной проволоки диаметром 1-2 мм. Длина же этого элемента 15-20 мм. На проволоку очень плотно, виток к витку, наматывается изолированный провод диаметром 0,2-0,3 мм. Для того чтобы изменить емкость в данном устройстве, необходимо отматывать провод. Чтобы в это время не сползла обмотка с него, необходимо пропитать ее любым изоляционным составом.

Ионистор вместо аккумулятора — практический обзор сборки суперконденсатора

Практически такой прибор способен работать во много раз дольше, чем аккумуляторы различных типов, конечно при условии эксплуатации в определенных режимах. Вот в чем особенность применения ионистора вместо аккумулятора и его преимущество:

Но не только такие особенности имеются у ионистора использующегося вместо аккумулятора, о них я скажу после выполнения сборки накопителя.

Необходимые компоненты

Ионистор вместо аккумулятора — порядок сборки батареи

В данном обзоре я буду собирать накопитель энергии с применением восьми конденсаторов, включенных по встречно-параллельной схеме. В принципе будет организованно четыре пары по две емкости включенных параллельно, а пары в свою очередь соединены последовательно.

Эмалированный провод нужно выровнять и убрать с него лак. Выполняется это с помощью рабочего ножа или специального инструмента для зачистки проводов ( у кого он имеется).

Формируем медный провод в соединительные шины

Необходимо изготовить три квадратных элемента и пару полюсов для клемм «+» и «-«

К сформированным изделиям для контактов припаиваем гайки, к которым будут подключаться провода питания.

Залуживаем места соединения квадратов.

Соединяем емкости в батарею, припаиваем проводники к выводам конденсатора, соблюдая при этом полярность.

Вначале нужно собрать четыре группы.

Теперь припаиваем шины для подключения проводов питания.

На этом этапе нужно зарядить батарею током 5А.

По истечению пяти минут накопитель будет полностью заряжен.

Делаем испытательный тест лампой накаливания.

Делаем короткое замыкание выходных контактов — провод разогрелся до красного состояния.

Испытываем батарею подключением электромотора.

Где такая конструкцию используется

Использовать можно ионистор вместо аккумулятора, там где присутствуют большие и цикличные нагрузки по току. Классический пример: накопительная емкость для сабвуфера установленного в автомобиле. Кроме этого суперконденсатор может быть задействован в устройствах где происходят постоянные циклы зарядки/разрядки, например: устройства накопления солнечной энергии с последующей ее передачей фонарям освещения в ночное время.

Емкость сопротивления конденсатора в цепи переменного тока

Здесь важно отметить, что ток в цепи, в которой имеется конденсатор, может протекать лишь при условии, что будет изменяться приложенное напряжение. Также нужно понимать, что сила тока, который будет циркулировать в цепи, во время разряда и заряда этого элемента будет тем больше, чем больше емкость самого конденсатора, а также будет зависеть от скорости, с которой происходят изменения электродвижущей силы (ЭДС).

Еще одно свойство. Конденсатор с переменной емкостью, который включен в цепь именно с переменным током, будет являться для этой цепи сопротивлением. Другими словами, величина именно емкостного сопротивления будет тем меньше, чем больше будет значение самой емкости и чем выше будет частота действующего тока. Однако это утверждение справедливо лишь для цепи, в которой ток переменный. Емкость конденсатора равна бесконечности, то есть его сопротивление будет бесконечно, если разместить такой элемент в цепи с постоянным током.

Немного теории

О нужно знать несколько вещей. Наиболее важные из них касаются зарядки, разрядки и подключения: последовательного и параллельного.

Зарядка суперконденсатора

Начнем с постоянной времени RC-цепи:

За время t суперконденсатор емкостью С, подключенный последовательно с резистором R, зарядится примерно до 2/3 (точнее до 63,2%) напряжения питания. За время 5t суперконденсатор зарядится до значения очень близкое к напряжению питания (99,3%).

Эти интервалы обусловлены тем, что процесс зарядки конденсатора является не линейной функцией (экспоненциальной). Для определения его параметров можно использовать следующие формулы:

В приведенных выше формулах:

Обратите внимание, что:

Практический пример: зарядка суперконденсатора емкостью 1Ф через резистор сопротивлением 50 Ом от источника напряжения 5 В (зафиксированного на осциллографе):

На рисунке видно, что суперконденсатор достиг заряда 63,2% (3,16 В) примерно за 47 секунд. Это согласуется (более менее) с постоянной времени:

t = 50 Ом * 1 Ф = 50 сек

можно ли его заменить на

Что если использовать электролитический конденсатор вместо аккумулятора? Такое возможно, но есть одно слишком серьёзное препятствие — телефоны и электромобили с таким источником автономного питания не смогут «держать заряд».

Производители всерьёз рассматривают в качестве альтернативы аккумуляторам так называемые двойные электрохимические ионисторы — здесь и далее в контексте суперконденсаторы (или «супер-конденсаторы», как печатают некоторые издания). Но пока на текущем уровне технологического прогресса это допустимо лишь в определённых областях. Но пока на текущем уровне технологического прогресса это допустимо лишь в определённых областях.

В чём плюсы конденсатора в сравнении с аккумулятором?

• • Мгновенно. Ионистор отлично справляется с пиковым пусковым током, накапливая и отдавая энергию практически мгновенно.
• • Быстро. Заряжается не за час-другой, а за считанные секунды (поэтому, например, NASA применяет суперконденсаторы в космосе).
• • Безопасно. Накапливает заряд на твёрдых телах, когда как литиевые батареи — в процессе химических реакций (обычно жидкостных).
• • Надёжно. Коммерческие суперконденсаторы гарантируют 1 миллион циклов заряда, когда как обычные аккумуляторы — в среднем 800-1200 циклов.
• • КПД. Суперконденсаторы отдают энергию с эффективностью порядка 98%.
• • Выносливо. Устойчивость к экстремальным температурам и физическим повреждениям.

В чём минусы конденсатора в сравнении с аккумулятором?

• • Низкая ёмкость. Самый большой коммерческий суперконденсатор в фарадах (F) накапливает лишь 20% от электрической энергии в сравнимой батарее.
• • Не держит. Аккумуляторы предлагают намного больше плотности энергии на единицу массы, обеспечивая долгую автономность без внешнего питания.
• • Саморазряд. Степень саморазряда существенно превышает таковую у самого слабого аккумулятора.
• • Малоприменим. В итоге даже самый мощный суперконденсатор (обеспечивающий лучшую величину энергии) не сможет дольше минуты питать «аварийку» у заглушенного автомобиля и подсветку экрана у работающего телефона.

Почему суперконденсатор вместо аккумулятора на практике используют так редко?

1. У них разные цели

В аккумуляторе намного больше запасается энергии, а это самая важная его цель — не разряжаться как можно дольше в бытовых приборах, в потребительской электронике и автомобилях.

2. У конденсатора саморазряд

В аккумуляторах он тоже есть, но в значительной меньшей степени проявляется. Суперконденсаторы быстро заряжаются и быстро отдают заряд — для длительного хранения энергии они не подходят ещё и по причине утечек.

3. Разное напряжение

В то время, пока аккумулятор поддерживает ваш телефон в рабочем состоянии, напряжение практически не меняется. Конденсатор изменяет напряжение в зависимости от накопленного заряда — цифры меняются в значительных пределах, что неприемлемо для чувствительной мобильной электроники, например.

→ В этой статье мы рассматриваем тему суперконденсаторов в максимально упрощённом варианте для массовой публики.

Польза ионисторов в регистраторах

Если вас интересует, например, подробная возможность установки конденсаторов вместо аккумуляторов в RAID-контроллерах, то напишите об этом в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Суперконденсатор — Институт чистой энергии

Что такое суперконденсатор и как он работает?

Суперконденсатор (также называемый ультраконденсатором или электрохимическим конденсатором ) представляет собой тип электрохимического накопителя энергии. Внешне он похож на обычный конденсатор тем, что состоит из пары электродов с параллельными пластинами, но отличается тем, что два электрода разделены раствором электролита, а не твердым диэлектриком.Обычно, но не всегда, два электрода идентичны, и между ними размещается ионопроницаемый сепаратор, чтобы они не касались друг друга и не создавали короткое замыкание. Когда на устройство подается напряжение, положительный заряд накапливается на одном электроде, а отрицательный — на другом. Для обычных конденсаторов это конец истории. Однако в суперконденсаторе каждый заряженный электрод будет притягивать противоположно заряженные частицы из раствора электролита, которые уравновешивают заряд электрода.Частицы, которые адсорбируются непосредственно на поверхности электрода, образуют так называемую «внутреннюю плоскость Гельмгольца» и представляют собой преимущественно поляризованные молекулы растворителя с некоторыми ионами, утратившими свою сольватную оболочку. За ним находится слой, называемый «внешней плоскостью Гельмгольца», который состоит из сольватированных ионов с зарядом, противоположным электроду. Такое разделение зарядов на границе раздела электрод-электролит известно как «эффект двойного электрического слоя» и является средством накопления электрической энергии.Поскольку падение потенциала в основном ограничивается этой областью, которая колеблется от 0,1 до 10 нм, соответствующая напряженность электрического поля составляет тысячи кВ на мм, что позволяет суперконденсаторам накапливать в 10000 раз больше заряда на единицу массы, чем электролитические конденсаторы. 1]

Упрощенный принцип накопления заряда EDLC в двойных слоях Гельмгольца Источник: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:EDLC-simplified-principle.png

Рисунок 1: Иллюстрация образования двойного слоя и распределения электрического потенциала в одном электроде заряженного суперконденсатора. (Изображение находится в открытом доступе)

Двухслойный механизм подразумевает, что количество заряда, накопленного на единицу напряжения (т.е. емкость), пропорционально площади поверхности раздела электродов. Таким образом, электроды суперконденсатора, как правило, изготавливаются из чрезвычайно пористых материалов, площадь поверхности которых может превышать 1000 м ² (примерно одна пятая размера футбольного поля) на грамм материала.

В отличие от литий-ионных батарей, которые накапливают энергию посредством реакций переноса заряда между ионами Li ⁺ в электролите и каждым электродом, накопление энергии в суперконденсаторах по своей природе преимущественно электростатическое.* Без ограничивающих факторов кинетики реакции и переноса ионов через объемный электродный материал суперконденсаторы могут заряжаться и разряжаться со скоростью до двух порядков быстрее, чем литий-ионные батареи. Кроме того, повторная интеркаляция / деинтеркаляция лития в электродах батареи может привести к вредным побочным продуктам и циклическим напряжениям, которые ограничивают срок их службы. Суперконденсаторы не сталкиваются с этими проблемами и могут выдерживать сотни тысяч циклов заряда-разряда без значительной потери емкости.С другой стороны, суперконденсаторы обычно обладают меньшей способностью к хранению заряда, чем батареи; плотность энергии суперконденсаторов составляет менее 10 Втч / кг по сравнению со средним значением 150 Втч / кг для литий-ионных батарей. [2,3]

* Некоторые специально разработанные суперконденсаторы, называемые псевдоконденсаторами, также могут накапливать заряд в результате быстрых окислительно-восстановительных реакций, которые не приводят к какому-либо фазовому переходу материала электрода. (См. Страницу о псевдоемкости.) Псевдоконденсаторы предлагают плотность энергии около 30 Втч / кг, лучше, чем суперконденсаторы, основанные только на емкости двух слоев, но все же намного меньше, чем литий-ионные батареи.[3]

Рис. 2: График гравиметрической (основанной на массе) плотности мощности в зависимости от плотности энергии для различных конденсаторных и аккумуляторных технологий. Источник: Wikimedia Commons, пользователь Shaddim (CC by-SA 3.0)

Приложения

Благодаря своей прочности и быстрому механизму накопления и высвобождения заряда суперконденсаторы идеально подходят для приложений, требующих высокой мощности (большой ток, подаваемый за короткое время) в течение многих циклов.В качестве одного из примеров они могут восстанавливать энергию от повторяющихся торможений автомобилей или поездов, которая обычно теряется в виде тепла. [4,5] Другими примерами являются холодный запуск больших дизельных двигателей, импульсы радаров и накопление энергии для солнечных батарей. Светодиодные уличные фонари. [6–8]

Суперконденсаторы

также могут действовать как буфер мощности, смягчая эффекты высоких пиков и кратковременных прерываний тока. Они использовались в качестве резервных источников питания для компьютерных модулей памяти и системы управления шагом в приводах ветряных турбин.[9,10] Кроме того, они были предложены в качестве буферов для высокой импульсной мощности, потребляемой некоторыми электромобилями во время зарядки, что в противном случае снизило бы эффективность сети. [11]

Список литературы

[1] Дж. Берд, Теория и технология электрических цепей, Routledge, 2014.

[2] А.К. Сингх, Д. Саркар, Г.Г. Хан, К. Мандал, Уникальные гидрогенизированные наногетероструктуры ядра / оболочки Ni / NiO 1D с превосходными электрохимическими характеристиками в качестве суперконденсаторов, Журнал химии материалов А.1 (2013) 12759. DOI: 10.1039 / c3ta12736b.

[3] H.D. Абруна, Ю. Кия, Дж. К. Хендерсон, Батареи и электрохимические конденсаторы, Physics Today. 61 (2008) 43–47. DOI: 10,1063 / 1,3047681.

[4] П. Вайслер, Mazda представляет рекуперативное торможение суперконденсаторного типа — SAE International, (2013). http://articles.sae.org/11845/ (по состоянию на 15 июня 2016 г.).

[5] Д. Левитан, Транзитные системы начали экономить много энергии, Scientific American. (2014).http://www.scientificamerican.com/article/braking-trains-coupling-with-energy-storage-for-big-electricity-savings/ (по состоянию на 15 июня 2016 г.).

[6] Х. Лю, З. Ван, С. Цяо, Ю. Лю, Улучшение возможностей холодного пуска двигателя с использованием гибридного суперконденсатора и свинцово-кислотной батареи, в: Двадцать третья ежегодная конференция и выставка IEEE Applied Power Electronics, 2008. APEC 2008, 2008: с. 668–675. DOI: 10.1109 / APEC.2008.4522793.

[7] Д. Терронес, Tecate Group — Рынки и приложения.- Военные / авиакосмические — радар, (нет данных). (по состоянию на 15 июня 2016 г.).

[8] Nippon Chemi-Con Corporation, Nippon Chemi-Con, Stanley Electric и Tamura объявляют о разработке «Super CaLeCS», экологически чистого светодиодного уличного фонаря с питанием от EDLC (2010 г.). http://www.chemi-con.co.jp/e/company/pdf/20100330-1.pdf (по состоянию на 15 июня 2016 г.).

[9] Купер Буссманн, Суперконденсаторы 5,5 В для приложений удержания и резервного копирования памяти, (2007). http://www1.cooperbussmann.com/pdf/76833af0-e7e1-47d7-8e43-819f008e35a1.pdf (последний просмотр 15 июня 2016 г.).

[10] Максвелл Технологии | Решения по управлению углом наклона ветра, Maxwell Technologies. (нет данных). http://www.maxwell.com/solutions/power-grid/wind-pitch-control (по состоянию на 15 июня 2016 г.).

[11] М. Фархади, О.А. Мохаммед, Работа в реальном времени и гармонический анализ изолированной и неизолированной гибридной микросети постоянного тока, транзакции IEEE в отраслевых приложениях. 50 (2014) 2900–2909. DOI: 10.1109 / TIA.2014.2298556.

Псевдоемкость

В определенных системах электрод / электролит при определенных приложенных потенциалах некоторые ионы могут фактически участвовать в обратимых окислительно-восстановительных реакциях на поверхности электрода или вблизи нее.В отличие от интеркаляции лития в литий-ионных батареях, эти окислительно-восстановительные процессы по своей природе быстры и не приводят к фазовому превращению материала электрода. Это представляет собой второй механизм емкостного накопления энергии, известный как псевдоемкость . Во многих случаях псевдоемкость обеспечивает гораздо более высокую плотность энергии по сравнению с емкостью двойного слоя. В технологии суперконденсаторов используются два основных типа псевдоемкости:

Рисунок 1: Иллюстрация окислительно-восстановительной псевдоемкости. Источник: [1]

• Псевдоемкость окислительно-восстановительного потенциала: Это происходит, когда ионы адсорбируются на поверхности электрода или вблизи нее с сопутствующим переносом электронов. Одним из примеров системы, которая демонстрирует такое поведение, является водный диоксид рутения (RuO ₂ * n H ₂ O) в кислом растворе. В этом примере механизм накопления заряда объясняется одновременным внедрением электронов и протонов в структуру, вызывая смещение степени окисления рутения между Ru ⁴⁺ , Ru ³⁺ и Ru ²⁺ .[2]

Экспериментально электроды, изготовленные из водного оксида рутения, смешанного с аморфным углеродом и покрытые графитом, достигли удельной емкости 1340 Ф / г при скорости развертки напряжения 25 мВ / с, что очень близко к теоретическому значению емкости. 3]

Рисунок 2: Иллюстрация интеркаляционной псевдоемкости. Источник: [1]

• Псевдоемкость интеркаляции: Это происходит, когда ионы проникают в пустоты в окислительно-восстановительно-активном материале электрода с сопутствующим переносом заряда.В принципе, это похоже на литий-ионный аккумулятор с той разницей, что в материале-хозяине не происходит фазового превращения. В этом случае понятие «емкость», измеряемая в миллиампер-часах и обычно применяемая к литий-ионным батареям, имеет большее значение, чем «емкость», измеряемая в фарадах.

Один пример проиллюстрирован орторомбическими полиморфами Nb ₂ O ₅ ( T- Nb ₂ O ₅ ) и V ₂ O ₅ , оба из которых образуют слоистые структуры листов. .[4–6] Когда используется электролит на основе лития, ионы Li ⁺ могут быстро диффундировать через межслойные пустоты и обратимо связываться с оксидом, теряя или приобретая электрон в процессе.

В случае T- Nb ₂ O ₅ максимальное количество лития, которое может быть размещено, равно x = 2. Это соответствует теоретической емкости ~ 200 мАч / г; 130 мАч / г (65% от теоретического) было достигнуто экспериментально при скорости 10 ° C (это означает, что ток разрядит или зарядит всю теоретическую емкость за одну десятую часа или 6 минут).[4] Для сравнения, большинство коммерческих литий-ионных аккумуляторов нельзя заряжать со скоростью более 3 ° C (разрядка / зарядка теоретической емкости за одну треть часа) без значительного снижения емкости и срока службы.

Список литературы

[1] В. Августин, П. Саймон, Б. Данн, Псевдемкостные оксидные материалы для высокоскоростного электрохимического накопления энергии, Энергетика и экология. 7 (2014) 1597. DOI: 10.1039 / c3ee44164d.

[2] W.Дмовски, Т. Эгами, К. Swider-Lyons, C.T. С любовью, Д. Ролисон, Локальная атомная структура и механизм проводимости нанокристаллического водного RuO2 по рассеянию рентгеновских лучей, J. Phys. Chem. B. 106 (2002) 12677–12683. DOI: 10.1021 / jp026228l.

[3] C.-C. Ху, W.-C. Чен, К.-Х. Чанг, Как добиться максимального использования водного оксида рутения для суперконденсаторов, J. Electrochem. Soc. 151 (2004) A281 – A290. DOI: 10,1149 / 1,1639020.

[4] В. Августин, Дж. Коме, М. А. Лоу, Дж.W. Kim, P.-L. Таберна, С. Толберт, Х. Абрунья, П. Саймон, Б. Данн, Высокоскоростное электрохимическое накопление энергии за счет интеркаляционной псевдоемкости Li +, Nat Mater. 12 (2013) 518–522. DOI: 10,1038 / nmat3601.

[5] М. Лю, Ч. Янь, Ю. Чжан, Изготовление нанолистов Nb2O5 для высокоскоростных приложений хранения ионов лития, Научные отчеты. 5 (2015) 8326. DOI: 10.1038 / srep08326.

[6] З. Тонг, Х. Сю, Дж. Лю, Дж. Чжао, Ю. Ли, Псевдемкостный эффект и коэффициент диффузии Li + в трехмерно упорядоченном макропористом оксиде ванадия для хранения энергии, Электрохимические коммуникации.69 (2016) 46–49. DOI: 10.1016 / j.elecom.2016.05.017.

Материалы и конструкция суперконденсатора

В большинстве серийно выпускаемых коммерческих суперконденсаторов сегодня в качестве основного компонента используется активированный уголь. Активированный уголь может быть получен из множества различных источников с высоким содержанием углерода, включая древесный уголь, скорлупу кокосовых орехов и древесину. Чаще всего его получают путем термообработки исходного материала в инертном газе при 600-900 ° C для преобразования его в углерод, а затем подвергания его воздействию перегретого пара в аналогичном температурном диапазоне.Этот второй процесс протравливает углеродную поверхность, чтобы создать множество небольших пор с небольшим объемом (обычно менее 10 нм в диаметре). Эта пористость придает материалу огромную удельную поверхность, которая может превышать 1000 м ² на грамм. Кроме того, активированный уголь обладает большой электропроводностью из-за делокализованных π-электронов из sp ² связанных атомов. Эти свойства делают его хорошо подходящим для применений с двойным емкостным слоем. Типичный серийный суперконденсатор на основе активированного угля и органического жидкого электролита имеет удельную емкость (т.е.е., емкость на единицу массы электрохимически активного материала) 25-30 Ф / г [1]

Рис. 1. Оптическая микрофотография порошка активированного угля. Частицы имеют фрактальную форму, которая отражает их большую площадь поверхности. Масштабная линейка = 100 мкм. Источник: Wikimedia Commons, пользователь Zephyris (CC by-SA 3.0)

Другими материалами, которые были исследованы на предмет емкости двойного слоя, являются вертикально ориентированные углеродные нанотрубки, [2] пористые трехмерные сборки графеновых листов и углеродные аэрогели, полученные из органических полимеров.Подобно активированному углю, эти формы углерода имеют очень высокую удельную поверхность и электрическую проводимость, что позволяет максимально увеличить накопление заряда и возможность увеличения скорости. В частности, предполагается, что вертикальное выравнивание углеродных нанотрубок создает лучшие пути проводимости для электронов и пути диффузии для ионов в электролите.

Суперконденсаторы, основанные на псевдоемкости в качестве основного механизма накопления заряда, как правило, основаны на оксидах переходных металлов, таких как RuO ₂ , MnO ₂ , Nb ₂ O ₅ , V ₂ O ₅ , и Fe ₃ O _4. Они могут быть синтезированы различными методами, включая золь-гель, соосаждение и гидротермальные методы, и могут быть переработаны в композиты с формами углерода, описанными выше, для улучшения свойств переноса электронов, а также для увеличения емкости двойного слоя. .

В дополнение к активному материалу, который отвечает за емкость двойного слоя и псевдоемкость, в электродах также могут присутствовать небольшие количества неактивных добавок. Обычно они состоят из: инертного полимерного связующего, которое помогает частицам активного материала прилипать друг к другу, улучшая механическую целостность электрода; и «технический углерод», который представляет собой порошкообразную форму углерода, полученную в результате неполного сгорания нефтепродуктов и улучшающую электрическую проводимость в объеме электрода.Технический углерод особенно важен для псевдоемкостных материалов, которые сами по себе обладают незначительной проводимостью.

В промышленных масштабах суперконденсаторы часто изготавливаются в форм-факторе плоских элементов, подобных литий-ионным батареям. Подготовка электрода включает измельчение активного материала до мелких частиц с последующим тщательным измельчением активного материала, связующего и углеродной сажи в пасту или суспензию, в зависимости от того, находится ли связующее в форме твердого вещества или эмульсии.Затем смесь непосредственно помещают или покрывают лезвием металлическую фольгу, которая служит токоприемником, то есть каналом для электронов между электродом и внешней цепью. Вводится электролит, между двумя электродами помещается ионопроницаемый разделительный лист, и ячейка герметично закрывается обжимным устройством. Материалы сепаратора включают целлюлозу, полипропилен, стекловолокно и стекловату. [3]

Рисунок 2: Принципиальная схема сборки монетного элемента. (Собственная работа)

Электролит может представлять собой водный раствор, такой как серная кислота или гидроксид калия, органический раствор, такой как тетрафторборат тетраэтиламмония в ацетонитриле, или ионная жидкость, такая как имидазолий. Выбор электролита так же важен, как и выбор активного материала при определении емкости, сопротивления, рабочего напряжения и температурного диапазона суперконденсатора. Водные электролиты обладают наивысшей проводимостью и, следовательно, максимальной мощностью, но могут работать только до 1.2 В, выше которого вода разрушается. Это сильно ограничивает количество энергии, которое может быть сохранено. С другой стороны, электролиты в органических растворителях могут работать до ~ 2,7 В, но проводимость может быть на порядок ниже, что приводит к потере мощности. Кроме того, органические электролиты имеют тенденцию быть дорогими, токсичными и легковоспламеняющимися. Ионные жидкости, которые в основном представляют собой расплавленные соли при комнатной температуре, имеют самый высокий предел рабочей температуры (~ 300 ° C) и напряжения (~ 4,5 В), негорючие, но также очень дороги.[4]

Список литературы

[1] В.В.Н. Обрежа, А. Динеску, А.С. Обрежа, Электроды на основе активированного угля в коммерческих суперконденсаторах и их характеристики, Международный обзор электротехники. 5 (2010) 272–282.

[2] М. Сагхафи, Ф. Махбуби, С. Мохаджерзаде, Р. Хольце, Получение вертикально ориентированных углеродных нанотрубок и их электрохимические характеристики в суперконденсаторах, Синтетические металлы. 195 (2014) 252–259. DOI: 10.1016 / j.synthmet.2014.06.012.

[3] З.А. Норден, С. Сугавара, С. Мацумото, Некоррозионные разделительные материалы для конденсатора с двойным электрическим слоем, IEEJ Trans Elec Electron Eng. 9 (2014) 235–240. DOI: 10.1002 / tee.21961.

[4] К. Гао, Оптимизация углеродно-углеродных суперконденсаторов в водных и органических электролитах, докторская диссертация, Орлеанский университет, 2013. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00872080/document (по состоянию на 11 июня) , 2016).

Тестирование суперконденсаторов

Циклическая вольтамперометрия

Циклическая вольтамперометрия (CV) — это фундаментальный метод анализа, при котором ток, протекающий через электрохимическую ячейку, измеряется при изменении напряжения в заданном диапазоне, обычно с фиксированной скоростью.Результирующий график зависимости тока от напряжения называется вольтамперограммой и имеет примерно прямоугольную форму для суперконденсатора (рис. 1A). Это следует из простого соотношения для конденсатора:

Где I = ток, Q = заряд, V = напряжение, C = емкость и t = время. Это означает, что если напряжение изменяется линейно во времени, то соответствующий ток будет иметь постоянную величину, положительную при повышении напряжения и отрицательную при понижении напряжения.В действительности отклонения от прямоугольности будут происходить из-за последовательного сопротивления в системе, которое может быть связано с переносом электронов в материале электрода, контактами между электродом и выводами устройства и / или диффузией ионов в электролите. Такие сопротивления означают, что ток не может мгновенно реагировать на изменения направления развертки напряжения, что приводит к округлению двух углов вольтамперограммы (рис. 1B), причем округление становится более выраженным при увеличении скорости развертки.При достаточно высоких скоростях развертки межфазный двойной слой вообще не успевает сформироваться, что приводит к незначительной емкости.

Примеры идеальных (A) и неидеальных (B, C) кривых CV. Источник: [1]

Другая неидеальность, обычно наблюдаемая в суперконденсаторах, — это деградация электролита, которая может происходить в экстремумах развертки напряжения. Например, если используется водный электролит, приложение напряжения выше ~ 1,2 В будет окислять воду с образованием газообразного кислорода и H ⁺ :

.

Такая окислительно-восстановительная реакция вызывает увеличение тока, превышающего тот, который необходим для зарядки межфазного двойного слоя, но они не влияют на емкость.На вольтамперограмме это проявляется как «заострение» двух углов (рис. 1С).

Удельная емкость может быть получена путем интегрирования вольтамперограммы в указанном диапазоне напряжений:

Где μ — скорость сканирования, m — масса активного материала, а ΔV — окно потенциала.

Гальваностатический цикл

Гальваностатическое циклирование — экспериментальная «противоположность» циклической вольтамперометрии: суперконденсатор заряжается и разряжается между двумя заданными точками напряжения при постоянном приложенном токе.Этот тип операции более точно отражает реальную производительность. В идеале результирующий график зависимости напряжения от времени является линейным, как предсказывается уравнением 1, с чередованием положительного и отрицательного наклона (рис. 2А). Отклонения от линейности могут возникать по тем же причинам, которые обсуждались выше, с последовательным сопротивлением, вызывающим быстрое падение напряжения элемента («ИК-падение», рис. 2B) при переключении с зарядки на разряд. Кроме того, разложение электролита или другие окислительно-восстановительные реакции (например, из-за псевдоемкости) приведут к плато или точкам перегиба на графике напряжения (рис. 2C).

Кроме того, все настоящие суперконденсаторы демонстрируют саморазряд, когда небольшой ток проходит, когда устройство находится в заряженном состоянии, но не подключено к какой-либо внешней нагрузке. Если элемент закорочен, например, из-за непреднамеренного прямого контакта электродов, паразитный ток может быть значительным. Это приводит к тому, что во время разряда напряжение элемента падает быстрее, чем ожидалось, и это более заметно при низких плотностях приложенного тока из-за более высокой относительной величины паразитного тока.

Рисунок 2: Примеры идеальных (A) и неидеальных (B, C) кривых гальваностатического заряда-разряда. Источник: [1]

Удельную емкость можно рассчитать по:

, где C _с — удельная емкость, I — постоянный ток разряда, м — масса активного материала, ΔV — окно потенциала, а Δt — время, прошедшее в диапазон ΔV .

Аналогично циклической вольтамперометрии, гальваностатическое циклирование может проводиться в диапазоне плотностей тока в зависимости от допустимой скорости измерения.

Спектроскопия электрохимического импеданса

Рисунок 3: Пример графика Найквиста для двухслойного конденсатора на основе аэрогеля с активированным углем. График покрывает частотный диапазон 10 ⁶ –10 ^‑3 Гц. Источник: [2]

Электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS), пожалуй, наиболее полный метод электрохимического анализа. Это включает в себя приложение переменного напряжения к устройству в широком диапазоне частот и измерение амплитуды и фазового сдвига результирующего тока.На основе этих измерений на каждой частоте рассчитывается импеданс, который представляется в виде графика Найквиста (который отображает мнимую составляющую импеданса относительно реальной составляющей) или графика Боде (который показывает величину импеданса и фазового сдвига в зависимости от частота). Интерпретация этих данных выходит за рамки этого веб-сайта, но их можно использовать для различных эквивалентных схем суперконденсаторов (которых много). Из наилучшего соответствия могут быть извлечены конкретные параметры, такие как емкость двойного слоя, последовательное сопротивление, сопротивление переносу заряда (сопротивление, связанное с окислительно-восстановительными реакциями на границе электрод-электролит, если псевдоемкость значительна) и сопротивление, связанное с диффузией.Кроме того, использование множества различных частот в подаваемом напряжении позволяет изучить скоростную способность устройства, то есть, насколько быстро оно может переключаться без значительных потерь емкости.

Список литературы

[1] Б. Сиа, Синтез материалов и определение характеристик для приложений микро-суперконденсаторов, докторская диссертация, Калифорнийский университет, Беркли, 2013. http://digitalassets.lib.berkeley.edu/etd/ucb/text/Hsia_berkeley_0028E_13892.pdf (по состоянию на 15 июня 2016 г.).

[2] Ю.-З. Вэй, Б. Фанг, С. Иваса, М. Кумагаи, Новый электродный материал для электрических двухслойных конденсаторов, Журнал источников энергии. 141 (2005) 386–391. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2004.10.001.

Текущие исследования суперконденсаторов в UW / CEI

• Guozhong Cao (MSE) изучает модифицированный пористый углерод для электродов суперконденсатора. Эти материалы получают путем сублимационной сушки органических полимерных гелей с последующим высокотемпературным пиролизом в инертной атмосфере.В одной недавней статье рассказывается о совместном легировании таких углеродных материалов серой и азотом путем смешивания пентасульфида фосфора с предшественниками геля. [24] Гипотеза состоит в том, что посторонние элементы могут приводить к более высокой плотности поверхностного заряда, вызывая псевдоемкостные реакции в дополнение к емкости двойного слоя. Удельная емкость 103,5 Ф / г была достигнута для легированного аэрогеля, что на 43,5% выше, чем у чистого пористого углерода. Также было обнаружено, что легирующие примеси серы и азота улучшают электрокаталитическую активность углерода-хозяина для реакции восстановления кислорода (ORR), ключевой реакции для топливных элементов.

• Peter Pauzauskie (MSE) также исследует пористые угли, полученные из органических гелей, но с помощью процесса сверхкритической сушки, а не сублимационной сушки. В частности, гели изготавливаются из полимеризации резорцина и формальдегида с использованием новой кислотно-катализируемой технологии в ацетонитриле, которая ускоряет гелеобразование более чем в 10 раз. Оксид графена (GO), окисленное и расслоенное производное графита, может быть введен в предшественники геля для создания (после пиролиза) ковалентно-сшитой сборки графена, двумерной структуры атомов углерода, связанных в гексагональной решетке.Это многообещающий материал суперконденсатора, учитывая исключительные свойства графена для переноса электронов, которые могут минимизировать импеданс устройства и повысить его быстродействие. Эти гипотезы были подтверждены испытаниями на постоянном токе разряда и импедансной спектроскопией [25].

• Christine Luscombe (MSE / Chemistry) изучает проводящие сверхразветвленные полимеры для материалов отрицательных электродов для асимметричных суперконденсаторов (то есть, где два электрода сделаны из разных материалов).Проводящие полимеры обладают окислительно-восстановительной активностью, обладают псевдоемкостью и могут быть синтезированы с меньшими затратами, чем псевдоемкостные оксиды металлов, такие как RuO ₂ , из-за относительного обилия исходных материалов. В недавнем исследовании электроды суперконденсатора на основе полимеров с трифениламиновыми сердечниками и клеммами из диимида нафталина были ограничены умеренной емкостью (<22 Ф / г), но показали менее 10% -ное уменьшение емкости за 500 циклов - наравне с существующими технологиями аккумуляторов.[26]

Ссылки

[1] Ю. Чжоу, Р. Ма, С.Л. Канделария, Дж. Ван, К. Лю, Э. Учакер, П. Ли, Ю. Чен, Г. Цао, Пористый углерод, легированный фосфором / серой, с повышенной удельной емкостью для суперконденсатора и улучшенной каталитической активностью для реакции восстановления кислорода, Журнал источников энергии. 314 (2016) 39–48. DOI: 10.1016 / j.jpowsour.2016.03.009.

[2] М.Б. Лим, М. Ху, С. Манандар, А. Сакшауг, А. Стронг, Л. Райли, П. Дж. Паузауски, Сверхбыстрый золь-гель синтез графеновых аэрогелевых материалов, Carbon.95 (2015) 616–624. DOI: 10.1016 / j.carbon.2015.08.037.

[3] Д.Ф. Зейглер, С. Канделария, К. Маццио, Т. Мартин, Э. Учакер, С.-Л. Сурару, Л.Дж. Канг, Г. Цао, К.К. Ласкомб, Гиперразветвленные полимеры N-типа для катодов суперконденсаторов с переменной пористостью и превосходной электрохимической стабильностью, макромолекулы. 48 (2015) 5196–5203. DOI: 10.1021 / acs.macromol.5b01070.

Эффективные механизмы хранения для создания лучших суперконденсаторов

1

Conway, B.E. Электрохимические суперконденсаторы: научные основы и технологические применения (Springer, 1999).

Google ученый

2

Миллер, Дж. Р. и Саймон, П. Электрохимические конденсаторы для управления энергией. Наука 321 , 651–652 (2008).

Google ученый

3

Chmiola, J. et al. . Аномальное увеличение емкости углерода при размере пор менее 1 нанометра. Наука 313 , 1760–1763 (2006). Эта статья демонстрирует, что микропористые угли могут быть использованы для максимизации емкости благодаря десольватации ионов в порах субнанометрового размера.

Google ученый

4

Тупин М., Брусс Т. и Беланже Д. Механизм накопления заряда электрода MnO2, используемого в водном электрохимическом конденсаторе. Chem. Матер. 16 , 3184–3190 (2004). В этой статье показано, что суперконденсаторы на основе MnO2 могут достигать очень высоких удельных емкостей, что подчеркивает важность псевдоемкостных механизмов.

Google ученый

5

Саймон П. и Гогоци Ю. Материалы для электрохимических конденсаторов. Nature Mater. 7 , 845–854 (2008).

Google ученый

6

Беген, Ф., Прессер, В., Balducci, A. & Frackowiak, E. Уголь и электролиты для современных суперконденсаторов. Adv. Матер. 26 , 2219–2251 (2014).

Google ученый

7

Раччини Р., Варци А., Пассерини С. и Скросати Б. Роль графена в электрохимическом накоплении энергии. Nature Mater. 14 , 271–279 (2015).

Google ученый

8

Арманд, М., Эндрес, Ф., Макфарлейн, Д. Р., Оно, Х. и Скросати, Б. Ионно-жидкие материалы для электрохимических задач будущего. Nature Mater. 8 , 621–629 (2009).

Google ученый

9

Брандт, А., Польманн, С., Варци, А., Бальдуччи, А. и Пассерини, С. Ионные жидкости в суперконденсаторах. MRS Bull. 38 , 554–559 (2013).

Google ученый

10

Гельмгольц, Х.Ueber einige Gesetze der Vertheilung elektrischer Ströme в körperlichen Leitern mit Anwendung auf die thierisch-elektrischen Versuche. Ann. Phys. Chem. 165 , 211–233 (1853).

Google ученый

11

Элиад, Л., Салитра, Г., Соффер, А. и Аурбах, Д. Эффекты ионного просеивания в двойном электрическом слое пористых углеродных электродов: оценка эффективного размера ионов в растворах электролитов. J. Phys.Chem. B 105 , 6880–6887 (2001).

Google ученый

12

Элиад, Л., Салитра, Г., Соффер, А. и Аурбах, Д. О механизме селективной электроадсорбции в порах углеродных молекулярных сит. Langmuir 21 , 3198–3202 (2005).

Google ученый

13

Ван С., Минами Д. и Канеко К. Сравнительный анализ структуры пор высокопористых графеновых монолитов, обработанных при разных температурах с адсорбцией N2 при 77.4 К и Ar при 87,3 К и 77,4 К. Micropor. Мезопор. Матер. 209 , 72–78 (2015).

Google ученый

14

Брунауэр, С., Эммет, П. Х. и Теллер, Э. Адсорбция газов в многомолекулярных слоях. J. Am. Chem. Soc. 60 , 309–319 (1938).

Google ученый

15

Thommes, M. et al. . Физическая адсорбция газов с особым упором на оценку площади поверхности и распределения пор по размерам. Pure Appl. Chem. 87 , 1051–1069 (2015).

Google ученый

16

Канеко К., Исии К., Руике М. и Кувабара Х. Происхождение сверхвысоких микрокристаллических графитовых структур активированных углей. Углерод 30 , 1075–1088 (1992).

Google ученый

17

Сетояма Н., Сузуки Т. и Канеко К. Исследование с использованием моделирования взаимосвязи между графиком αs высокого разрешения и распределением пор по размерам для активированного угля. Углерод 36 , 1459–1467 (1998).

Google ученый

18

Неймарк А. В., Лин Ю., Равикович П. И. и Томмс М. Теория функционала плотности закаленного твердого тела и анализ размера пор микромезопористых углеродов. Углерод 47 , 1617–1628 (2009). Эта статья представляет собой теоретическую основу теории функционала плотности, которая в настоящее время является наиболее часто используемым методом для характеристики площади поверхности микропористых углеродов.

Google ученый

19

Сентено, Т. А., Середа, О. и Стоекли, Ф. Емкость в углеродных порах от 0,7 до 15 нм: регулярный рисунок. Phys. Chem. Chem. Phys. 13 , 12403–12406 (2011).

Google ученый

20

Bandosz, T. J. et al. . в Химия и физика углерода 41–228 (Марсель Деккер, 2001).

Google ученый

21

Bousige, C. и др. . Реалистичная молекулярная модель наноструктуры керогена. Nature Mater. 15 , 576–582 (2016).

Google ученый

22

Forse, A.C. et al. . Новое понимание структуры нанопористых углеродов на основе ЯМР, комбинационного рассеяния света и анализа парных функций распределения. Chem. Матер. 27 , 6848–6857 (2015).

Google ученый

23

Палмер, Дж.С. и др. . Моделирование структурной эволюции карбидных углеродов с использованием гашеной молекулярной динамики. Углерод 48 , 1116–1123 (2010).

Google ученый

24

Палмер Дж. И Габбинс К. Э. Атомистические модели неупорядоченных нанопористых углеродов с использованием реактивных силовых полей. Micropor. Мезопор. Матер. 154 , 24–37 (2012).

Google ученый

25

Ван Х. и др. . ЯМР-исследования электрохимических двухслойных конденсаторов в реальном времени. J. Am. Chem. Soc. 133 , 19270–19273 (2011).

Google ученый

26

Гриффин, Дж. М. и др. . In situ Методы ЯМР и электрохимического микровесов кристаллов кварца позволяют выявить структуру двойного электрического слоя в суперконденсаторах. Nature Mater. 14 , 812–819 (2015). Эта статья показывает, комбинируя in situ электрохимических и спектроскопических методов, что различные механизмы адсорбции ионов могут доминировать в процессе зарядки суперконденсаторов в зависимости от поляризации электрода.

Google ученый

27

Boukhalfa, S. et al. In-situ малоугловое рассеяние нейтронов, обнаруживающее сорбцию ионов в микропористых углеродных конденсаторах с двойным электрическим слоем. ACS Nano 8 , 2495–2503 (2014).

Google ученый

28

Бануэлос, Дж. Л. и др. . Уплотнение молекул ионной жидкости в иерархической нанопористой углеродной структуре, выявленное с помощью малоуглового рассеяния и молекулярно-динамического моделирования. Chem. Матер. 26 , 1144–1153 (2014).

Google ученый

29

Дешам, М. и др. . Исследование организации электролита в электродах суперконденсатора с помощью твердотельного ЯМР. Nature Mater. 12 , 351–358 (2013).

Google ученый

30

Merlet, C. и др. . О молекулярной природе сверхемкости в нанопористых углеродных электродах. Nature Mater. 11 , 306–310 (2012). Эта статья дает первое количественное изображение структуры ионной жидкости, адсорбированной внутри реалистично смоделированных микропористых углеродных электродов.

Google ученый

31

Merlet, C. и др. . Сильно удерживаемые ионы более эффективно накапливают заряд в суперконденсаторах. Nature Commun. 4 , 2701 (2013).

Google ученый

32

Шим, Т. и Ким, Х. Дж. Нанопористые углеродные суперконденсаторы в ионной жидкости: исследование с помощью компьютерного моделирования. ACS Nano 4 , 2345–2355 (2010).

Google ученый

33

Мерле, К., Форсе, А. С., Гриффин, Дж., Френкель, Д. и Грей, К. П. Метод моделирования на решетке для моделирования спектров диффузии и ЯМР в пористых материалах. J. Chem. Phys. 142 , 094701 (2015).

Google ученый

34

Бухалфа, С., Хе, Л., Мельниченко, Ю. Б., Юшин, Г. Малоугловое рассеяние нейтронов для in situ исследования адсорбции ионов внутри микропор. Angew. Chem. Int. Эд. 52 , 4618–4622 (2013).

Google ученый

35

Кондрат С. и Корнышев А. Нажатие на пружину: что нужно для максимального накопления энергии в нанопористых суперконденсаторах? Nanoscale Horiz. 1 , 45–52 (2016).

Google ученый

36

Ларджот, К. и др. . Связь между размером ионов и размером пор в двухслойном электрическом конденсаторе. J. Am. Chem. Soc. 130 , 2730–2731 (2008).

Google ученый

37

Гальена, Д. Т., Байер, Б. К., Хофманн, С. и Амаратунга, Г. А. Понимание изменения емкости в порах субнанометрового размера путем настройки межслоевых сужений на месте. ACS Nano 10 , 747–754 (2016).

Google ученый

38

Раймундо-Пинеро, Э., Kierzek, K., Machnikowski, J. & Béguin, F. Связь между нанопористой текстурой активированного угля и их емкостными свойствами в различных электролитах. Углерод 44 , 2498–2507 (2006).

Google ученый

39

Леви М. Д., Сигалов С., Аурбах Д. и Дайхин Л. Методология электрохимической проводимости кристаллов кварца на месте для отслеживания изменений состава и механических свойств в пористых углеродных электродах. J. Phys. Chem. С 117 , 14876–14889 (2013).

Google ученый

40

Леви М. Д., Салитра Г., Леви Н., Аурбах Д. и Майер Дж. Применение кварцевых микровесов для измерения ионных потоков в микропористых углях для хранения энергии. Nature Mater. 8 , 872–875 (2009). Эта статья демонстрирует, что можно контролировать гравиметрический отклик микропористых углеродов во время адсорбции ионов внутри пор.

Google ученый

41

Сигалов, С., Леви, М. Д., Дайхин, Л., Салитра, Г., Аурбах, Д. Электрохимические исследования адсорбции кристаллов кварца адсорбции ионов на нанопористых композитных углеродных электродах в апротонных растворах. J. Solid State Electrochem. 18 , 1335–1344 (2014).

Google ученый

42

Окубо Т. и др. .Структуры ограниченной гидратации ионов Rb и Br, заключенных в щелевидное углеродное нанопространство. J. Am. Chem. Soc. 124 , 11860–11861 (2002). Эта статья показывает, что десольватация водных ионов происходит в экстремальных условиях с использованием расширенных экспериментов по поглощению рентгеновских лучей с тонкой структурой.

Google ученый

43

Tsai, W.-Y., Taberna, P.-L. И Саймон, П. Исследование динамики ионов в нанопористых углях с помощью электрохимических микровесов кристаллов кварца (EQCM). J. Am. Chem. Soc. 136 , 8722–8728 (2014).

Google ученый

44

Федоров М.В., Корнышев А.А. Ионные жидкости на электрифицированных границах раздела. Chem. Ред. 114 , 2978–3036 (2014).

Google ученый

45

Син, Л., Ватаману, Дж., Бородин, О. и Бедров, Д. Об атомистической природе увеличения емкости, создаваемой ионным жидким электролитом, заключенным в субнанометрические поры. J. Phys. Chem. Lett. 4 , 132–140 (2013).

Google ученый

46

Freise, V. Zur theorie der diffusendoppeltschicht. Z. Elektrochem. 56 , 822–827 (1952).

Google ученый

47

Корнышев А.А. Двойной слой в ионных жидкостях: смена парадигмы? J. Phys. Chem. B 111 , 5545–5557 (2007).

Google ученый

48

Лиммер, Д. Т. и др. . Колебания заряда в наноразмерных конденсаторах. Phys. Rev. Lett. 111 , 106102 (2013).

Google ученый

49

Merlet, C. и др. . Двойной электрический слой живет своей жизнью. J. Phys. Chem. С 118 18291–18298 (2014).

Google ученый

50

Корнышев, А.А. и Цяо, Р. Трехмерные двойные слои. J. Phys. Chem. С 118 , 18285–18290 (2014).

Google ученый

51

Гебби М.А. и др. . Ионные жидкости ведут себя как разбавленные растворы электролитов. Proc. Natl Acad. Sci. США 110 , 9674–9679 (2013).

Google ученый

52

Перкин, С., Саланн, М., Мэдден, П. и Линден-Белл, Р. Подходит ли модель кормового и диффузного слоя для ионных жидкостей на поверхности? Proc. Natl Acad. Sci. США 110 , E4121 (2013).

Google ученый

53

Bozym, D. et al. . Максимум аномальной емкости границы раздела стеклоуглерод – ионная жидкость при разбавлении органическими растворителями. J. Phys. Chem. Lett. 6 , 2644–2648 (2015).

Google ученый

54

Ли, А.А., Велла, Д., Перкин, С., Гориели, А. Разбавляют ли ионные жидкости при комнатной температуре электролит? J. Phys. Chem. Lett. 6 , 159–163 (2015).

Google ученый

55

Базант М.З., Стори Б.Д., Корнышев А.А. Двойной слой в ионных жидкостях: чрезмерное экранирование или скучивание. Phys. Rev. Lett. 106 , 046102 (2011).

Google ученый

56

Кондрат, С.& Корнышев, А.А. Суперионное состояние в двухслойных конденсаторах с нанопористыми электродами. J. Phys. Конденс. Дело 23 , 022201 (2011). В этой статье объясняется увеличение емкости микропористых углеродов за счет образования зарядов изображения на стенках, которые экранируют электростатические взаимодействия между ионами, приводящие к образованию «суперионного» состояния.

Google ученый

57

Кондрат, С., Георгий, Н., Федоров, М. В. и Корнышев, А. А. Суперионное состояние в нанопористых двухслойных конденсаторах: выводы из моделирования методом Монте-Карло. Phys. Chem. Chem. Phys. 13 , 11359–11366 (2011).

Google ученый

58

Гриффин, Дж. М. и др. . Подсчет ионов в электроде суперконденсатора с помощью ЯМР-спектроскопии. Фарадей Обсудить. 176 , 49–68 (2014).

Google ученый

59

Пин, К. и др. . Эффекты удержания, десольватации и электросорбции на диффузию ионов в нанопористых углеродных электродах. J. Am. Chem. Soc. 137 , 12627–12632 (2015).

Google ученый

60

Richey, F. W., Dyatkin, B., Gogotsi, Y. & Elabd, Y. A. Ионная динамика в пористых углеродных электродах в суперконденсаторах с использованием инфракрасной спектроэлектрохимии in situ . J. Am. Chem. Soc. 135 , 12818–12826 (2013).

Google ученый

61

Prehal, C. и др. . Отслеживание структурного расположения ионов в нанопорах углеродного суперконденсатора с помощью in-situ малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Energy Environ. Sci. 8 , 1725–1735 (2015).

Google ученый

62

Илотт, А.Дж., Триз, Н.М., Грей, С. П. и Джершоу, А. Многоядерная магнитно-резонансная томография на месте электрохимических двухслойных конденсаторов. Nature Commun. 5 , 4536 (2014).

Google ученый

63

Кондрат, С., Ву, П., Цяо, Р., Корнышев, А. А. Динамика ускорения зарядки в порах субнанометрового размера. Nature Mater. 13 , 387–393 (2014).

Google ученый

64

He, Y. и др. . Важность упаковки ионов в динамике ионных жидкостей во время зарядки микропор. J. Phys. Chem. Lett. 7 , 36–42 (2016).

Google ученый

65

Пин, К. и др. . О динамике зарядки нанопористых суперконденсаторов на основе углерода. ACS Nano 8 , 1576–1583 (2014).

Google ученый

66

Августин, К., Саймон, П. и Данн, Б. Псевдемкостные оксидные материалы для высокоскоростного электрохимического накопления энергии. Energy Environ. Sci. 7 , 1597–1614 (2014).

Google ученый

67

Ким Дж. У., Августин В. и Данн Б. Влияние кристалличности на быструю псевдоконструктивную реакцию Nb2O5. Adv. Energy Mater. 2 , 141–148 (2012).

Google ученый

68

Давай, Дж. и др. . Электрохимическая кинетика наноструктурированных электродов из Nb2O5. J. Electrochem. Soc. 161 , A718 – A725 (2014 г.).

Google ученый

69

Дмовски, В., Эгами, Т., Свидер-Лайонс, К. Э., Лав, К. Т. и Ролисон, Д. Р. Локальная атомная структура и механизм проводимости нанокристаллического водного RuO2 по рассеянию рентгеновских лучей. J. Phys. Chem. B 106 , 12677–12683 (2002).

Google ученый

70

Августин В. и др. . Высокоскоростное электрохимическое накопление энергии за счет интеркаляционной псевдоемкости Li +. Nature Mater. 12 , 518–522 (2013). Эта статья сообщает о механизме псевдоемкости, основанном на интеркаляции ионов лития, и определяет структурные характеристики, которые необходимы для этого процесса.

Google ученый

71

Брус, Т., Белэнджер, Д. и Лонг, Дж. У. Быть или не быть псевдоемкостным? J. Electrochem. Soc. 162 , A5185 – A5189 (2015).

Google ученый

72

Ким, Х.-С., Кук, Дж. Б., Толберт, С. Х. и Данн, Б. Развитие псевдемкостных свойств наноразмерного MoO2. J. Electrochem. Soc. 162 , A5083 – A5090 (2015).

Google ученый

73

Саймон П., Гогоци, Ю. и Данн, Б. Где заканчиваются батареи и начинаются суперконденсаторы? Наука 343 , 1210–1211 (2014).

Google ученый

74

Августин В. и др. . Литий-ионные накопительные свойства нанолистов оксида титана. Mater. Horiz. 1 , 219–233 (2014).

Google ученый

75

Athouel, L. et al. .Изменение структуры бирнессита MnO2 при заряде / разряде в электроде электрохимического суперконденсатора в водном электролите Na2SO4. J. Phys. Chem. С 112 , 7270–7277 (2008).

Google ученый

76

Wei, W., Cui, X., Chen, W. & Ivey, D. G. Материалы на основе оксида марганца в качестве электродов электрохимического суперконденсатора. Chem. Soc. Ред. 40 , 1697–1721 (2011).

Google ученый

77

Ghodbane, O., Паскаль, Ж.-Л. И Фавье Ф. Влияние микроструктуры на свойства накопления заряда в электрохимических суперконденсаторах на основе MnO2. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 1 , 1130–1139 (2009).

Google ученый

78

Ghodbane, O., Ataherian, F., Wu, N.-L. & Favier, F. Кристаллографические исследования in situ механизмов накопления заряда в электрохимических конденсаторах на основе MnO2. J. Источники энергии 206 , 454–462 (2012).

Google ученый

79

Rangom, Y., Tang, X. & Nazar, L.F. Суперконденсаторы на основе углеродных нанотрубок с отличной фильтрацией линии переменного тока и высокой пропускной способностью за счет улучшенного межфазного импеданса. САУ Нано 9 , 7248–7255 (2015).

Google ученый

80

Чжу, Ю. и др. . Углеродная квантовая точка украшает сеть RuO2: выдающиеся сверхмощные емкости при сверхбыстрой зарядке и разрядке. Energy Environ. Sci. 6 , 3665–3675 (2013).

Google ученый

81

Аравиндан, В., Гнанарадж, Дж., Ли, Ю. С. и Мадхави, С. Электроды вставного типа для неводных литий-ионных конденсаторов. Chem. Ред. 114 , 11619–11635 (2014).

Google ученый

82

Наои, К., Ишимото, С., Исобе, Ю. и Аояги, С. Высокоскоростной нанокристаллический Li4Ti5O12, прикрепленный к углеродным нановолокнам для гибридных суперконденсаторов. J. Источники энергии 195 , 6250–6254 (2010).

Google ученый

83

Наои, К., Ишимото, С., Огихара, Н., Накагава, Ю. и Хатта, С. Инкапсуляция наночастиц оксида рутения в KB для электрохимических конденсаторов. J. Electrochem. Soc. 156 , A52 – A59 (2009).

Google ученый

84

Наой, К., Ишимото, С., Миямото, Дж.И Наои, У. «Наногибридный суперконденсатор» второго поколения: эволюция емкостных накопителей энергии. Energy Environ. Sci. 5 , 9363–9373 (2012). В этой статье рассказывается о перспективах, открывающихся при объединении отрицательного графитового электрода литий-ионной батареи с емкостным положительным электродом из пористого углерода.

Google ученый

85

Наои, К., Наои, В., Аояги, С., Миямото, Дж. И Камино, Т.«Наногибридный суперконденсатор» нового поколения. В соотв. Chem. Res. 46 , 1075–1083 (2012).

Google ученый

86

Ватаману, Дж. И Бедров, Д. Емкостное накопление энергии: текущие и будущие задачи. J. Phys. Chem. Lett. 6 , 3594–3609 (2015).

Google ученый

87

Лин, Т. и др. . Легированный азотом мезопористый углерод необычайной емкости для электрохимического накопления энергии. Наука 350 , 1508–1513 (2015).

Google ученый

88

Куртароло, С. и др. . Высокопроизводительный путь к проектированию вычислительных материалов. Nature Mater. 12 , 191–201 (2013).

Google ученый

89

Schutter, C., Husch, T., Korth, M. & Balducci, A. К новым растворителям для EDLC: от компьютерного скрининга до электрохимической проверки. J. Phys. Chem. С 119 , 13413–13424 (2015).

Google ученый

90

Pognon, G., Brousse, T., Demarconnay, L. & Bélanger, D. Характеристики и стабильность электрохимического конденсатора на основе активированного угля, модифицированного антрахиноном. J. Источники энергии 196 , 4117–4122 (2011).

Google ученый

91

Аббас, К. и др. . Стратегии улучшения характеристик углеродных / углеродных конденсаторов в солевых водных электролитах. J. Electrochem. Soc. 162 , A5148 – A5157 (2015).

Google ученый

92

Pohlmann, S. и др. . Смеси ионных жидкостей на основе азепана и пропиленкарбоната в качестве высоковольтных электролитов для суперконденсаторов. Электрохим. Acta 153 , 426–432 (2015).

Google ученый

93

Асерс, М., Вуари, Д. и Чховалла, М. Металлические нанолисты MoS2 в фазе 1Т в качестве электродных материалов суперконденсаторов. Nature Nanotech. 10 , 313–318 (2015).

Google ученый

94

Гидиу М., Лукацкая М. Р., Чжао М. К., Гогоци Ю. и Барсум М. В. Проводящий двумерный карбид титана «глина» с высокой объемной емкостью. Nature 516 , 78–81 (2014).

Google ученый

95

Ши, К. Ю. и др. . Структура нанокристаллического Ti3C2 MXene с использованием функции распределения пар атомов. Phys. Rev. Lett. 112 , 125501 (2014).

Google ученый

96

Леви М. Д. и др. . Решение емкостного парадокса 2D-MXene с использованием электрохимической проводимости кристалла кварца и. in situ измерение электронной проводимости. Adv. Energ. Матер. 5 , 1400815 (2015).

Google ученый

97

Соловейчик Г. Л. Проточные батареи: современное состояние и тенденции. Chem. Ред. 115 , 11533–11558 (2015).

Google ученый

98

Kwon, C.-H. и др. . Текстиль для биотопливных элементов высокой мощности из тканых нитей из бис-скрученных углеродных нанотрубок. Nature Commun. 5 , 3928 (2014).

Google ученый

99

Прессер, В. и др. . Электрохимический проточный конденсатор: новая концепция быстрого накопления и рекуперации энергии. Adv. Energ. Матер. 2 , 895–902 (2012).

Google ученый

100

Броджиоли, Д. Извлечение возобновляемой энергии из разницы солености с помощью конденсатора. Phys. Rev. Lett. 103 , 058501 (2009).

Google ученый

101

Siria, A. и др. . Гигантское преобразование осмотической энергии, измеренное в одной трансмембранной нанотрубке нитрида бора. Природа 494 , 455–458 (2013).

Google ученый

102

Ван, Дж. Электрохимические биосенсоры на основе углеродных нанотрубок. Электроанализ 17 , 7–14 (2005).

Google ученый

103

Мирика, К. А., Аззарелли, Дж. М., Вейс, Дж. Г., Шнорр, Дж. М. и Свагер, Т. М. Быстрое создание прототипов хемирезистивных газовых сенсоров на основе углерода на бумаге. Proc. Natl Acad. Sci. США 110 , E3265 – E3270 (2013).

Google ученый

Легкие зеленые суперконденсаторы могут заряжать устройства в мгновение ока

В новом исследовании исследователи из Техасского университета A&M описали свое новое устройство для хранения энергии на заводе, которое в ближайшем будущем сможет заряжать даже электромобили за несколько минут.Кроме того, они заявили, что их устройства гибкие, легкие и экономичные.

«Интеграция биоматериалов в устройства хранения энергии была сложной задачей, потому что трудно контролировать их результирующие электрические свойства, которые затем серьезно влияют на жизненный цикл и производительность устройств. Кроме того, процесс изготовления биоматериалов обычно включает химическую обработку, которая является опасной », — сказал д-р Хун Лян, профессор Оскара С. Вятта-младшего на факультете машиностроения Дж. Майка Уолкера ’66.«Мы разработали экологически безопасное устройство для хранения энергии, которое обладает превосходными электрическими характеристиками и может быть изготовлено легко, безопасно и с гораздо меньшими затратами».

Их исследования описаны в июньском номере журнала Energy Storage .

Устройства накопления энергии обычно бывают в виде батарей или суперконденсаторов. Хотя оба типа устройств при необходимости могут подавать электрический ток, у них есть некоторые фундаментальные различия. В то время как батареи могут хранить большое количество заряда на единицу объема, суперконденсаторы намного эффективнее генерируют большое количество электрического тока за короткое время.Этот всплеск электричества помогает суперконденсаторам быстро заряжать устройства, в отличие от батарей, которые могут длиться намного дольше.

Суперконденсаторы

имеют внутреннюю архитектуру, которая больше соответствует базовым конденсаторам. Оба эти устройства хранят заряд на металлических пластинах или электродах. Однако, в отличие от базовых конденсаторов, суперконденсаторы могут быть разных размеров, форм и конструкций в зависимости от предполагаемого применения. Кроме того, электроды суперконденсатора также могут быть изготовлены из различных материалов.

В своей работе Лян и ее команду привлекли наночастицы диоксида марганца для разработки одного из двух электродов суперконденсатора.

«Диоксид марганца дешевле, доступен в изобилии и безопаснее по сравнению с другими оксидами переходных металлов, такими как оксид рутения или цинка, которые обычно используются для изготовления электродов», — сказал Лян. «Но главный недостаток диоксида марганца в том, что он страдает более низкой электропроводностью».

Предыдущие исследования показали, что лигнин, природный полимер, склеивающий древесные волокна, используемый с оксидами металлов, улучшает электрохимические свойства электродов.Тем не менее, Лян сказал, что было проведено несколько исследований, посвященных объединению диоксида марганца и лигнина для использования обоих их полезных свойств.

Для создания электрода Лян и ее команда обработали очищенный лигнин широко доступным дезинфицирующим средством, называемым перманганатом калия. Затем они применили высокую температуру и давление, чтобы инициировать реакцию окисления, которая приводит к разрушению перманганата калия и осаждению диоксида марганца на лигнине. Затем они нанесли смесь лигнина и диоксида марганца на алюминиевую пластину, чтобы сформировать зеленый электрод.Наконец, исследователи собрали суперконденсатор, поместив гелевый электролит между электродом из лигнина, диоксида марганца и алюминия и другим электродом, сделанным из алюминия и активированного угля.

Испытав новый зеленый электрод, они обнаружили, что их суперконденсатор имеет очень стабильные электрохимические свойства. В частности, удельная емкость или способность устройства накапливать электрический заряд мало изменилась даже после тысяч циклов зарядки и разрядки.Кроме того, для оптимального соотношения лигнин-диоксид марганца удельная емкость была в 900 раз больше, чем сообщалось для других суперконденсаторов.

Лян отметил, что эти суперконденсаторы также очень легкие и гибкие. Эти свойства расширяют возможности их использования, например, в качестве структурных элементов аккумулирования энергии в транспортных средствах.

«В этом исследовании мы смогли создать суперконденсатор на заводе с превосходными электрохимическими характеристиками, используя недорогой и экологически безопасный метод», — сказал Лян.«В ближайшем будущем мы хотим сделать наши суперконденсаторы на 100% безопасными для окружающей среды за счет использования только экологически чистых и экологически чистых ингредиентов».

Другие участники этого исследования: Сварн Джа, Радж Ликхари и Уэстон Стюарт из отдела машиностроения; Ян Чен из Департамента материаловедения и инженерии; Сиддхи Мехта из Техасского энергетического института A&M; и доктор Дилворт Паркинсон из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, Калифорния.

Это исследование финансировалось стипендией Техасского энергетического института A&M.

Последние тенденции в графеновых суперконденсаторах: от больших площадей к микросуперконденсаторам

Суперконденсаторы все чаще используются в качестве систем хранения энергии. Графен с его огромной удельной поверхностью, превосходной механической гибкостью и выдающимися электрическими свойствами является идеальным кандидатом для следующего поколения носимых и портативных устройств с улучшенными характеристиками. С тех пор, как Столлер описал первый графеновый суперконденсатор в 2008 году, за последнее десятилетие в разработке новых электродов на основе графена произошли значительные изменения.Таким образом, удельная емкость была улучшена с 135 до 2585 Ф · г ^-1 , а циклическая способность была увеличена с сохранения емкости чуть более 80% после 1000 циклов до почти 100% после 20000 циклов. В этом обзоре описывается, как в последнее время были усовершенствованы трехмерные пористые графеновые электроды — от использования технологий обработки большой площади до микросуперконденсаторов. В частности, (а) использование графеновой пены для получения электродов большой площади, (б) разработка техники прямой лазерной записи для быстрого, одноэтапного и недорогого производства суперконденсаторов на основе графена, (в) их миниатюризация. в форме интегрированных микросуперконденсаторов и (d) их функционализация с использованием различных материалов псевдоемкостных и электрических двухслойных конденсаторов для получения более высоких значений емкости будут темами, обсуждаемыми в этой перспективе.

Эта статья в открытом доступе

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Недорогая олово — большой шаг вперед в будущее суперконденсаторов

UNIVERSITY PARK, Pa. — Устойчивый, мощный микроконденсатор может появиться на горизонте благодаря международному сотрудничеству исследователей из Пенсильванского университета и Университета электронных наук. Технологии Китая.До сих пор мощные быстрозарядные накопители энергии ограничивались составом их электродов — соединений, отвечающих за управление потоком электронов во время зарядки и распределения энергии. Теперь исследователи разработали более качественный материал для улучшения связи при сохранении возможности вторичной переработки и низкой стоимости.

Они опубликовали свои результаты 8 февраля в Journal of Materials Chemistry A.

«Суперконденсатор — это очень мощное, энергоемкое устройство с высокой скоростью зарядки, в отличие от типичной батареи, но можем ли мы сделать его более мощным, быстрым и с действительно высоким циклом удержания?» — спросил Цзя Чжу, автор-корреспондент и докторант, проводящий исследования в лаборатории Хуанью «Ларри» Ченга, профессора по развитию карьеры Дороти Квиггл Департамента инженерных наук и механики штата Пенсильвания.

Чжу работал под руководством Чэна над исследованием соединений в микро-суперконденсаторе, который они использовали в своих исследованиях небольших носимых датчиков для контроля показателей жизнедеятельности и многого другого. Оксид кобальта, недорогой материал в большом количестве, обладающий теоретически высокой способностью быстро передавать заряды энергии, обычно составляет электроды. Однако материалы, которые смешиваются с оксидом кобальта для изготовления электрода, могут плохо реагировать, что приводит к гораздо более низкой энергоемкости, чем это возможно теоретически.

Исследователи провели моделирование материалов из атомной библиотеки, чтобы увидеть, может ли добавление другого материала — также называемого легированием — усилить желаемые характеристики оксида кобальта в качестве электрода за счет предоставления дополнительных электронов при минимизации или полном удалении отрицательных эффектов. Они смоделировали различные виды материалов и уровни, чтобы увидеть, как они будут взаимодействовать с оксидом кобальта.

«Мы проверили возможные материалы, но обнаружили, что многие из них были слишком дорогими или токсичными, поэтому мы выбрали олово», — сказал Чжу.«Олово широко доступно по низкой цене и не вредит окружающей среде».

В ходе моделирования исследователи обнаружили, что, частично заменив олово часть кобальта и связав этот материал с коммерчески доступной графеновой пленкой — материалом толщиной в один атом, который поддерживает электронные материалы без изменения их свойств — они могут изготовить то, что они назвали недорогой, простой в разработке электрод.

После завершения моделирования команда в Китае провела эксперименты, чтобы выяснить, можно ли реализовать моделирование.

«Результаты экспериментов подтвердили, что проводимость структуры оксида кобальта значительно увеличилась после частичного замещения оловом», — сказал Чжу. «Ожидается, что разработанное устройство найдет многообещающее практическое применение в качестве накопителя энергии следующего поколения».

Затем Чжу и Ченг планируют использовать свою собственную версию графеновой пленки — пористую пену, созданную путем частичного разрезания, а затем разрушения материала лазером — для изготовления гибкого конденсатора, обеспечивающего легкую и быструю проводимость.

«Суперконденсатор — один из ключевых компонентов, но мы также заинтересованы в объединении с другими механизмами, чтобы они служили одновременно сборщиком энергии и датчиком», — сказал Ченг. «Наша цель — реализовать множество функций в простом устройстве с автономным питанием».

Соавторы этой статьи: Юньцзян Чен, Ни Ван, Сяньчжун Тан и Вэньчэн Ху, все они являются членами Школы материалов и энергетики Университета электронных наук и технологий Китая; и Шридхар Комарнени, Институт исследования материалов (MRI) и Департамент экосистемных наук и управления штата Пенсильвания.Ван также связан с МРТ.

Национальный фонд естественных наук Китая поддержал эту работу.

Размер рынка суперконденсаторов

, доля | Будущий анализ и тенденции к 2027 году

ГЛАВА 1: ВВЕДЕНИЕ

1.1. Описание отчета
1.2. Ключевые преимущества для заинтересованных сторон
1.3. Ключевые сегменты рынка
1.4. Методология исследования

1.4.1. Первичное исследование
1.4.2 .Вторичные исследования
1.4.3. Инструменты и модели аналитика

ГЛАВА 2: КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

2.1. Перспектива CXO

ГЛАВА 3: ОБЗОР РЫНКА

3.1. Определение и объем рынка
3.2. Основные выводы

3.2.1. Основные влияющие факторы
3.2.2. Верхние инвестиционные карманы

3.3. Патентный анализ

3.3 .1. По регионам (2012-2019)
3.3.2. Заявитель, 2019

3.4. Анализ пяти сил Портера
3.5. Динамика рынка

3.5.1. Драйверы

3.5.1.1. Растущая потребность в суперконденсаторах в автомобильная промышленность
3.5.1.2. Рост спроса на возобновляемые источники энергии
3.5.1.3. Благоприятные правительственные постановления

3.5.2. Ограничение

3.5.2.1. Высокие начальные затраты на материалы и низкая осведомленность о суперконденсаторах

3.5.3. Возможность

3.5.3.1. Растущее применение суперконденсаторов в солнечной и солнечной энергии. энергия ветра
3.5.3.2. Растущий спрос на микроконденсаторы

ГЛАВА 4: МИРОВОЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ

4.1. Обзор
4.2. Двухслойный конденсатор

4.2.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
4.2.2.Размер рынка и прогноз по регионам
4.2.3.Анализ рынка по странам

4.3.Псевдоконденсаторы

4.3.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
4.3.2.Размер и прогноз рынка по регионам
4.3.3. Анализ рынка по странам

4.4. Гибридные конденсаторы

4.4.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
4.4.2. Размер и прогноз рынка по регионам
4.4.3. Анализ рынка по странам

ГЛАВА 5: МИРОВОЙ РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ, ПО ТИПАМ МОДУЛЕЙ

5.1.Обзор
5.2.Модули менее 10 вольт

5.2.1.Основные тенденции рынка, факторы роста и возможности
5.2.2.Размер и прогноз рынка по регионам
5.2.3.Анализ рынка по странам

5.3. Модули от 10 вольт до 25 вольт

5.3.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
5.3.2. Объем и прогноз рынка по регионам
5.3.3. Анализ рынка по странам

5.4.25 В до 50 вольт Модули

5.4.1. Основные тенденции рынка, факторы роста и возможности
5.4.2.Размер рынка и прогноз, по регионам
5.4.3.Анализ рынка по странам

5.5.50 Вольт на 100 вольт Модули

5.5.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
5.5.2.Размер рынка и прогноз по регионам
5.5.3. Анализ рынка по странам

5.6. Модули свыше 100 Вольт

5.6.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
5.6.2. Размер рынка и прогноз, по регионам
5.6. 3. Анализ рынка по странам

ГЛАВА 6: МИРОВЫЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО МАТЕРИАЛАМ

6.1.Обзор
6.2.Активированный углерод

6.2.1.Основные тенденции рынка, факторы роста и возможности
6.2.2.Размер рынка и прогноз по регионам
6.2.3.Анализ рынка по странам

6.3. Углерод, полученный из карбидов

6.3.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
6.3.2. Объем и прогноз рынка, по регионам
6.3.3. Анализ рынка по странам

6.4. Углеродный аэрогель

6.4.1. Основные рыночные тенденции , факторы роста и возможности
6.4.2.Размер рынка и прогноз по регионам
6.4.3.Анализ рынка по странам

6.5.Другие

6.5.1.Основные тенденции рынка, факторы роста и возможности
6.5.2.Размер и прогноз рынка по регионам
6.5.3.Анализ рынка по странам

ГЛАВА 7: МИРОВОЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ

7.1.Обзор
7.2.Автомобиль

7.2.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
7.2.2.Размер рынка и Прогноз по регионам
7.2.3.Страновой анализ

7.3.Промышленный

7.3.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
7.3.2.Размер и прогноз рынка по регионам
7.3.3.Страновой анализ

7.4. Энергетика

7.4.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
7.4.2. Объем и прогноз рынка по регионам
7.4.3. Анализ рынка по странам

7.5. Потребительская электроника

7.5.1. Основной рынок тенденции, факторы роста и возможности
7.5.2.Размер рынка и прогноз по регионам
7.5.3.Анализ рынка по странам

7.6.Аэрокосмическая и оборонная промышленность

7.6.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
7.6.2.Размер рынка и прогноз, по регион
7.6.3.Анализ рынка по странам

ГЛАВА 8: РЫНКИ СУПЕРКЕМПЕКТОРОВ, ПО РЕГИОНАМ

8.1.Обзор
8.2.Северная Америка

8.2.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
8.2.2. Объем и прогноз рынка по видам продукции
8.2.3.Размер и прогноз рынка по типу модуля
8.2.4.Размер и прогноз рынка по материалам
8.2.5.Размер и прогноз рынка по приложению

8.2.5.1.U.S.

8.2.5.1.1.Размер и прогноз рынка по типу продукта
8.2.5.1.2.Размер и прогноз рынка по типу модуля
8.2.5.1.3.Размер и прогноз рынка по материалам
8.2.5.1. 4.Размер и прогноз рынка по приложению

8.2.5.2.Канада

8.2.5.2.1.Размер и прогноз рынка по видам продукции
8.2.5.2.2.Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.2.5.2.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.2.5.2.4.Размер рынка и прогноз, по приложению

8.2.5.3.Мексика

8.2 .5.3.1.Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.2.5.3.2.Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.2.5.3.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.2.5.3.4.Рынок размер и прогноз, по приложениям

8.3. Европа

8.3.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
8.3.2.Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.3.3.Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.3.4.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.3.5.Размер и прогноз рынка, по приложению
8.3. 6. Анализ рынка по странам

8.3.6.1.UK

8.3.6.1.1. Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.3.6.1.2. Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.3.6.1.3 .Размер и прогноз рынка по материалам
8.3.6.1.4.Размер и прогноз рынка по приложению

8.3.6.2.Германия

8.3.6.2.1.Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.3.6.2.2.Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.3.6.2.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.3.6.2.4.Размер рынка и прогноз, по приложениям

8.3.6.3.Франция

8.3.6.3.1.Размер и прогноз рынка, по видам продукции
8.3.6.3.2.Размер и прогноз рынка, по Тип модуля
8.3.6.3.3. Объем и прогноз рынка, по материалам
8.3.6.3.4. Размер и прогноз рынка, по приложению

8.3.6.4.Италия

8.3.6.4.1.Размер и прогноз рынка по типу продукта
8.3.6.4.2.Размер и прогноз рынка по типу модуля
8.3.6.4.3.Размер и прогноз рынка по материалам
8.3.6.4.4.Размер рынка и прогноз, по приложению

8.3.6.5.Остальная Европа

8.3.6.5.1.Размер рынка и прогноз по типу продукта
8.3.6.5.2.Размер рынка и прогноз , по типу модуля
8.3.6.5.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.3.6.5.4.Размер и прогноз рынка, по приложению

8.4. Азиатско-Тихоокеанский регион

8.4.1. Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
8.4.2. Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.4.3. Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.4.4 .Размер и прогноз рынка, по материалам
8.4.5.Размер и прогноз рынка, по приложениям
8.4.6. Анализ рынка по странам

8.4.6.1.Китай

8.4.6.1.1.Размер и прогноз рынка, по Тип продукта
8.4.6.1.2. Объем и прогноз рынка по типу модуля
8.4.6.1.3.Объем и прогноз рынка, по материалам
8.4.6.1.4. Объем и прогноз рынка, по приложениям

8.4.6.2. Япония

8.4.6.2.1. Размер и прогноз рынка, по видам продукции
8.4.6.2.2 .Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.4.6.2.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.4.6.2.4.Размер и прогноз рынка, по приложению

8.4.6.3.Индия

8.4.6.3. 1.Размер рынка и прогноз по типу продукта
8.4.6.3.2.Размер и прогноз рынка по типу модуля
8.4.6.3.3.Размер и прогноз рынка по материалам
8.4.6.3.4.Размер и прогноз рынка по приложениям

8.4.6.4.Южная Корея

8.4.6.4.1.Размер и прогноз рынка по видам продукции
8.4.6.4.2.Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.4.6.4.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.4.6.4.4.Размер и прогноз рынка, по приложению

8.4.6.5.Остаток Азиатско-Тихоокеанский регион

8.4.6.5.1. Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.4.6.5.2. Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.4.6.5.3.Размер и прогноз рынка по материалам
8.4.6.5.4.Размер и прогноз рынка по приложениям

8.5.LAMEA

8.5.1.Основные рыночные тенденции, факторы роста и возможности
8.5.2. Объем и прогноз рынка, по типу продукта
8.5.3. Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.5.4. Размер и прогноз рынка, по материалам
8.5.5. Размер рынка и прогноз, по приложению
8.5.6. Анализ рынка по странам

8.5.6.1. Латинская Америка

8.5.6.1.1.Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.5.6.1.2.Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.5.6.1.3.Размер и прогноз рынка, по материалам
8.5.6.1.4.Размер рынка и прогноз , по приложению

8.5.6.2.Ближний Восток

8.5.6.2.1.Размер рынка и прогноз по типу продукта
8.5.6.2.2.Размер и прогноз рынка по типу модуля
8.5.6.2.3.Рынок размер и прогноз по материалам
8.5.6.2.4.Размер и прогноз рынка по приложению

8.5.6.3.Африка

8.5.6.3.1. Размер рынка и прогноз, по типу продукта
8.5.6.3.2. Размер рынка и прогноз, по типу модуля
8.5.6.3.3. Размер рынка и прогноз, по материалам
8.5.6.3 .4.Размер и прогноз рынка, по приложениям

ГЛАВА 9: КОНКУРЕНТНЫЙ ЛАНДШАФТ

9.1. Введение

9.1.1. Позиционирование игроков на рынке, 2020

9.2. Стратегии с наибольшим выигрышем
9.3. Отображение продуктов 10 лучших игроков
9.4.Карта конкурентов

ГЛАВА 10: ПРОФИЛИ КОМПАНИИ

10.1.AVX Corporation

10.1.1. Обзор компании
10.1.2. Обзор компании
10.1.3. Операционные бизнес-сегменты
10.1.4. Портфель продуктов
10.1.5. Расходы на НИОКР
10.1.6. Эффективность бизнеса
10.1 .7.Основные стратегические шаги и разработки

10.2.CAP-XX Ltd

10.2.1. Обзор компании
10.2.2. Обзор компании
10.2.3. Портфель продуктов
10.2.4.Расходы на НИОКР
10.2.5. Эффективность бизнеса
10.2.6. Ключевые стратегические шаги и разработки

10.3.PANASONIC CORPORATION

10.3.1. Обзор компании
10.3.2. Ключевые руководители
10.3.3. Обзор компании
10.3.4. Операционные бизнес-сегменты
10.3.5. Портфель продуктов
10.3.6. Расходы на НИОКР
10,3 .7. Эффективность бизнеса
10.3.8. Ключевые стратегические шаги и разработки

10.4.KORCHIP Corporation

10.4.1. Обзор компании
10.4.2. Обзор компании
10.4.3. Портфель продуктов

10.5.IOXUS Inc.

10.5.1 Обзор компании
10.5.2. Снимок компании
10.5.3. Портфель продуктов

10.6.Skeleton Technologies

10.6.1. Обзор компании
10.6.2. Снимок компании
10.6.3. Портфель продуктов
10.6.4. Ключевые стратегические шаги и разработки

10.7.Evans Capacitor Company

10.7.1. Обзор компании
10.7.2. Портфель продуктов
10.7.3. Ключевые стратегические шаги и разработки

10.8.SPEL Technologies Private Limited

10.8.1. Обзор компании
10.8. 2.Обзор компании
10.8.3. Портфель продуктов
10.8.4. Ключевые стратегические шаги и разработки

10.9.LS Mtron Ltd.

10.9.1. Обзор компании
10.9.2. Обзор компании
10.9.3. Портфель продуктов

10.10.Nippon Chemi-Con Corporation

10.10.1. Обзор компании
10.10.2. Обзор компании
10.10.3. Операционные бизнес-сегменты
10.10.4. Портфель продукции
10.10.5. Расходы на НИОКР
10.10.6. Результаты деятельности

СПИСОК ТАБЛИЦ

ТАБЛИЦА 01.ГЛОБАЛЬНЫЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019-2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 02. ВЫРУЧКА РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ ДВУХСЛОЙНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ, ПО РЕГИОНАМ 2019-2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 03. -2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 04. ДОХОД НА РЫНКЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО РЕГИОНАМ 2019-2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 05. ГЛОБАЛЬНЫЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ТИПУ МОДУЛЯ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 06.SUP РЫНОЧНАЯ ДОБЫЧА ДЛЯ МОДУЛЕЙ МЕНЕЕ 10 ВОЛЬТ ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 гг. (МЛН $)
ТАБЛИЦА 07.ДОХОД НА РЫНКЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРА ДЛЯ МОДУЛЕЙ ОТ 10 ДО 25 ВОЛЬТ, ПО РЕГИОНАМ 2019-2027 (МЛН ДОЛЛ. РЫНОЧНАЯ ДОХОДА ДЛЯ МОДУЛЕЙ 50–100 В ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛ. ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН $)
ТАБЛИЦА 12.ДОХОДЫ НА РЫНКЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРНОГО УГЛЕРОДА, ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 13. ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 15. ДОХОДЫ НА РЫНКЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ ДРУГИХ, ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛ. ТАБЛИЦА 17. ДОХОДЫ НА РЫНКЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ, ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 18.ДОХОД НА РЫНКЕ СУПЕРКОМБИЛЯТОРОВ В ПРОМЫШЛЕННОМ РЕГИОНЕ, ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛ. -2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 21. ДОХОДЫ РЫНКА СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ КОСМИССОВ И ОБОРОНЫ, ПО РЕГИОНАМ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 22. РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 23. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 24.РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 25. РЫНОК РАДИОЛЕТОВ СЕВЕРНОЙ АМЕРИКИ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 26.U. РЫНОК S. RADAR, ПО ВИДАМ ПРОДУКЦИИ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 27.U.S. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН $)
ТАБЛИЦА 28.U. S. РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. $)
ТАБЛИЦА 29.U. S. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 30. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ КАНАДЫ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 31.РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ В КАНАДЕ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН ДОЛЛ. )
ТАБЛИЦА 34. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В Мексике, ПО ВИДУ ПРОДУКЦИИ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 35. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В Мексике, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США) 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 37. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ Мексики, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 38.ЕВРОПЕЙСКИЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 39. РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ В ЕВРОПЕ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США) МЛН.)
ТАБЛИЦА 41. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В ЕВРОПЕ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 42. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ Великобритании, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. , 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 44. РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ В Великобритании, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 45.РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ В ГЕРМАНИИ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл.) МЛН.)
ТАБЛИЦА 48. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ГЕРМАНИИ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 49. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ГЕРМАНИИ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 50. 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 51. ФРАНСОВЫЙ РЫНОК СУПЕР КОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 52.РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ФРАНЦИИ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 53. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ФРАНЦИИ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США) )
ТАБЛИЦА 55. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ИТАЛИИ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 56. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ИТАЛИИ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. –2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 58. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ОСТАЛЬНОЙ ЕВРОПЫ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 59.РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ОСТАЛЬНОЙ ЕВРОПЫ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛ. 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 62. АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКИЙ РЫНОК, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 63. АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКИЙ РЫНОК, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 64. АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКИЙ РЫНОК РАДИОЛЕТОВ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 65.АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКИЙ РЫНОК РАДАРОВ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 66. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В КИТАЕ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США) (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 68. РЫНОК РАДАРОВ КИТАЯ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 69. РЫНОК РАДАРОВ КИТАЯ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США) ТИП, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 71. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В ЯПОНИИ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 72.РЫНОК РАДИОЛОКАЦИЙ В ЯПОНИИ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 73. РЫНОК РАДИОЛЕТОВ В ЯПОНИИ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 74. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ИНДИА, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США) )
ТАБЛИЦА 75. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ INDIA, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН $)
ТАБЛИЦА 76. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ INDIA, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 77. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ INDIA, ПО ПРИМЕНЕНИЯМ, 2019 г. –2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 78. ЮЖНО-КОРЕЙСКИЙ РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 79.РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ЮЖНОЙ КОРЕИ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 80. РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЮЖНОЙ КОРЕИ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 81. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ЮЖНОЙ КОРЕИ, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 ГОДА (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 82. ОСТАВЛЯЮЩАЯСЯ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ АЗИИ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТА, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 83. ОСТАВЛЕНИЕ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКОГО МОДУЛЯ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 84. ОСТАВШИЕСЯ РЫНКА АЗИАТСКО-ТИХОЛОГИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 85.ОСТАЛЬНЫЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ LAMEA, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛ. –2027 (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 88. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ LAMEA, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 (МЛН. $)
ТАБЛИЦА 89. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ LAMEA, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 гг. (МЛН. ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 91.РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ В ЛАТИНСКОЙ АМЕРИКЕ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 92. РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ В ЛАТИНСКОЙ АМЕРИКЕ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 93. РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ В ЛАТИНСКОЙ АМЕРИКЕ, К 2019 ГОДУ, К ПРИЛОЖЕНИЮ (МЛН. Долл. США)
ТАБЛИЦА 94. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ СРЕДНЕГО ВОСТОКА, ПО ВИДАМ ПРОДУКЦИИ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 95. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ СРЕДНЕГО ВОСТОКА, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
ТАБЛИЦА 96. СРЕДНИЙ ВОСТОК РЫНОК РАДАРОВ ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (МЛН $)
ТАБЛИЦА 97.БЛИЖНИЙ ВОСТОК, ПО ПРИМЕНЕНИЮ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
ТАБЛИЦА 98. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В АФРИКЕ, ПО ВИДАМ ПРОДУКТОВ, 2019–2027 (МЛН. В МЛН. ДОЛЛАРОВ. 103. КОРПОРАЦИЯ AVX: ОПЕРАЦИОННЫЕ СЕГМЕНТЫ
ТАБЛИЦА 104.КОРПОРАЦИЯ AVX: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКТОВ
ТАБЛИЦА 105. КОРПОРАЦИЯ AVX: КЛЮЧЕВЫЕ СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
ТАБЛИЦА 106.CAP-XX LTD: ОБЗОР КОМПАНИИ
ТАБЛИЦА 107. CAP-XX LTD: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКТОВ
ТАБЛИЦА 108. КОРПОРАЦИЯ MENSO: ОСНОВНАЯ СТРАТЕГИЯ РАЗРАБОТКИ
ТАБЛИЦА 109.PANASONIC CORPORATION: КЛЮЧЕВЫЕ ИСПОЛНИТЕЛИ
ТАБЛИЦА 110.PANASONIC CORPORATION: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 111.PANASONIC CORPORATION: ОПЕРАЦИОННЫЕ СЕГМЕНТЫ
ТАБЛИЦА 112.PANASONIC CORPORATION: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКТОВ
.PANASONIC CORPORATION: ОСНОВНЫЕ СТРАТЕГИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ И РАЗВИТИЯ
ТАБЛИЦА 114. KORCHIP CORPORATION: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 115. KORCHIP CORPORATION: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКТОВ
ТАБЛИЦА 116.IOXUS INC: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 117.IOXUS INC .: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
INC. ТЕХНОЛОГИИ: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 119.SKELETON TECHNOLOGIES: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКЦИИ
ТАБЛИЦА 120. EVANS CAPACITOR COMPANY: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 121.EVANS CAPACITOR COMPANY: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКЦИИ
ТАБЛИЦА 122.SPEL TECHNOLOGIES PRIVATE LIMITED: КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 123. SPEL TECHNOLOGIES PRIVATE LIMITED: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКТОВ
ТАБЛИЦА 124. КОМПАНИЯ SNAPSHOT
ТАБЛИЦА 125.NXP: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКЦИИ
ТАБЛИЦА 126. NIPPON CHEMI-CON CORPORATION: -CON CORPORATION: ОПЕРАЦИОННЫЕ СЕГМЕНТЫ
ТАБЛИЦА 128. NIPPON CHEMI-CON CORPORATION: ПОРТФЕЛЬ ПРОДУКЦИИ

СПИСОК ЦИФР

РИСУНОК 01. КЛЮЧЕВЫЕ СЕГМЕНТЫ РЫНКА
РИСУНОК 02. ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ РЕЗЮМЕ ПО СЕГМЕНТАМ
РИСУНОК 03.КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ, ПО РЕГИОНАМ
РИСУНОК 04. ВЛИЯЮЩИЕ ФАКТОРЫ ВЛИЯНИЯ
РИСУНОК 05. НАИБОЛЬШИЕ ИНВЕСТИЦИОННЫЕ КАРМАНЫ
РИСУНОК 06. АНАЛИЗ ПАЦИЕНТА, ПО СТРАНЕ
РИСУНОК 07. АНАЛИЗ ПАЦИЕНТА ПО ЗАЯВИТЕЛЮ
РИСУНОК 08.
РИСУНОК 09. УМЕРЕННАЯ УГРОЗА НОВЫХ ЗАЯВИТЕЛЕЙ
РИСУНОК 10. СРЕДНЯЯ УГРОЗА ЗАМЕСТИТЕЛЕЙ
РИСУНОК 11. УМЕРЕННАЯ ИНТЕНСИВНОСТЬ КОНКУРЕНЦИИ ВИД ПРОДУКЦИИ, 2019–2027 гг. (%)
РИСУНОК 14.СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ ДВУХСЛОЙНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 15. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ ДЛЯ ПСЕВДОКЕМПОДОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. РЫНКА ГИБРИДНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 17 ДОЛЯ ГЛОБАЛЬНОГО РЫНКА КОНДЕНСАТОРОВ, ПО ВИДУ МОДУЛЕЙ, 2019–2027 гг. (%) МОДУЛИ ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 19.СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ МОДУЛЕЙ 10–25 ВОЛЬТ, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 20. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ МОДУЛЕЙ ОТ 25 ВОЛЬТ ДО 50 ВОЛЬТ, ПО СТРАНАМ, 2019 И 2027 ГГ.
РИСУНОК 21 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ МОДУЛЕЙ 50–100 В ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%) %)
РИСУНОК 23.ДОЛЯ МИРОВОГО РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО МАТЕРИАЛАМ, 2019–2027 гг. (%)
РИСУНОК 24. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЕРОДА, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 25 УГЛЕРОД, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 (%)
РИСУНОК 26. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА SUPERCAPACITOR ДЛЯ CARBON AIRGEL, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%) & 2027 (%)
РИСУНОК 28.ДОЛЯ МИРОВОГО РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПОКАЗАТЕЛИ КОНЕЧНЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ, 2019–2027 гг. (%)
РИСУНОК 29. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 30. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЫНКА ДОЛЯ, ОТРАСЛИ ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%)
РИСУНОК 31. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ НА РЫНКЕ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИКИ, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%) 2027 (%)
РИСУНОК 33.СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ОБОРОНЕ И ОБОРОНЕ, ПО СТРАНАМ, 2019 и 2027 гг. (%) СТРАНА, 2019–2027 гг. (%)
РИСУНОК 36.U. S. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, 2019–2027 (МЛН. $)
РИСУНОК 37. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ КАНАДЫ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 38. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ Мексики, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 39. АНАЛИЗ СРАВНИТЕЛЬНЫХ АКЦИЙ ЕВРОПЕЙСКИЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, ПО СТРАНАМ, 2019–2027 гг. (%)
РИСУНОК 40.РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ Великобритании, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 41. РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ МОЩНОСТЕЙ В ГЕРМАНИИ, 2019–2027 гг. (МЛН долл. США)
РИСУНОК 42. РЫНОК СУПЕРЭКОНОМИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФРАНЦИИ, 2019–2027 гг. (Млн долл. США) –2027 (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 44. ОСТАВШИЕСЯ РЫНКА ЕВРОПЕЙСКИХ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 45. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ, ПО СТРАНАМ, 2019–2027 гг. (%)
РИСУНОК 46. КИТАЙСКИЙ РЫНОК КОНДЕНСАТОРОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 47.РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ В ЯПОНИИ, 2019–2027 (МЛН. ДОЛЛАРОВ)
РИСУНОК 48. ИНДИЙСКИЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. ТИХОЛОГИЧЕСКИЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 51. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДОЛИ РЫНКА СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ LAMEA, ПО СТРАНАМ, 2019–2027 гг. (%) 53. РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ БЛИЖНЕГО ВОСТОКА, 2019–2027 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 54.АФРИКАНСКИЙ РЫНОК СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ, 2019–2027 (МЛН. $)
РИСУНОК 55. ПОЛОЖЕНИЕ ИГРОКОВ НА РЫНКЕ, 2020 г.
РИСУНОК 56. СТРАТЕГИИ-ВЫИГРЫШИ, ГОД, 2017-2020 *
РИСУНОК 57.
РИСУНОК 58. СТРАТЕГИИ ВЫИГРЫШЕЙ ПО КОМПАНИЯМ, 2017-2020 ГГ. *
РИСУНОК 59. КАРТА ПРОДУКЦИИ 10 ЛУЧШИХ ИГРОКОВ
РИСУНОК 60. КОНКУРСНАЯ КАРТА КЛЮЧЕВЫХ ИГРОКОВ )
РИСУНОК 62. КОРПОРАЦИЯ AVX: ЧИСТЫЕ ПРОДАЖИ, 2017–2019 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 63.КОРПОРАЦИЯ AVX: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО СЕГМЕНТАМ, 2019 г. (%)
РИСУНОК 64. КОРПОРАЦИЯ AVX: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО РЕГИОНАМ, 2019 г. (%)
РИСУНОК 65. CAP-XX LTD: РАСХОДЫ НА НИОКР, 2017–2019 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 66 .CAP-XX LTD: ВЫРУЧКА, 2017–2019 (МЛН. $)
РИСУНОК 67.CAP-XX LTD: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО СЕГМЕНТАМ, 2019 (%)
РИСУНОК 68.CAP-XX LTD: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО РЕГИОНАМ, 2019 (% )
РИСУНОК 69.PANASONIC CORPORATION: РАСХОДЫ НА НИОКР, 2017–2019 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 70. КОРПОРАЦИЯ PANASONIC: ДОХОДЫ, 2017–2019 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 71.PANASONIC CORPORATION: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО СЕГМЕНТАМ, 2019 (%)
РИСУНОК 72.PANASONIC CORPORATION: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО РЕГИОНАМ, 2019 (%)
РИСУНОК 73. NIPPON CHEMI-CON CORPORATION: РАСХОДЫ НА НИОКР, 2017–2019 гг. 74. КОРПОРАЦИЯ NIPPON CHEMI-CON: ЧИСТЫЕ ПРОДАЖИ, 2017–2019 гг. (МЛН. Долл. США)
РИСУНОК 75. КОРПОРАЦИЯ NIPPON CHEMI-CON: ДОЛЯ ВЫРУЧКИ ПО СЕГМЕНТАМ, 2019 (%)
РИСУНОК 76. КОРПОРАЦИЯ NIPPON CHEMI-CON: ДОЛЯ ДОХОДА, ПО РЕГИОНАМ, 2019 (%)

Разница между конденсатором и суперконденсатором / ультраконденсатором

Разница между конденсатором и суперконденсатором / сверхконденсатором

И суперконденсатор, и обычные конденсаторы накапливают заряд в виде электростатического поля.Это пассивные компоненты, в то время как супер емкостные полярные конденсаторы. Хотя функция обычного конденсатора и сверхконденсатора одинакова для хранения заряда, между ними есть некоторые различия, которые мы обсудим ниже.

Конденсатор

Конденсатор — это пассивный электронный компонент с двумя выводами, который накапливает заряд в виде электрического поля между своими металлическими пластинами. он состоит из двух металлических пластин (электродов в качестве анода и катода), разделенных изолятором, известным как диэлектрик .

Когда напряжение источника подается на два вывода конденсатора, ток должен течь через изолирующий материал, но он противодействует потоку электронов. Когда напряжение на выводе конденсатора равно приложенному напряжению, изоляционная среда все еще сопротивляется потоку электронов. Это явление сопротивления вызывает изменения, которые создают эффект накопления энергии в виде электростатического поля.

Суперконденсатор

Суперконденсатор также известен как суперконденсатор , двухслойный конденсатор или сверхконденсатор .Электроды суперконденсатора покрыты активированным углем в качестве электродного материала. Разделитель используется между анодом и катодом в суперконденсаторе, тогда как в обычных конденсаторах используются диэлектрические материалы.

Суперконденсаторы накапливают заряд либо с помощью электростатической двухслойной емкости ( EDLC ), либо с электрохимической псевдоемкостью , либо с использованием обоих, известных как гибридная емкость .

Суперконденсаторы изготовлены из металлической фольги (электродов), каждый из которых покрыт активированным углем .Эти пленки помещают разделитель между ними. Сепаратор представляет собой ионопроницаемую мембрану, такую ​​как графен (используется в современных суперконденсаторах), которая обеспечивает изоляцию и обмен ионами электролита между электродами.

Полезно знать:

Суперконденсаторы считаются между конденсаторами и батареями . Основная причина в том, что суперконденсатор заряжается очень быстро, как конденсатор, и его емкость велика, а скорость разряда медленная, как у аккумулятора.

Основные различия между конденсаторами и суперконденсаторами

Существуют ключевые различия между конденсатором и сверхконденсатором, которые показаны в таблице ниже для сравнения.

Характеристики	Конденсатор	Суперконденсатор
Конструкция	Конденсатор представляет собой устройство с двумя металлическими выводами (электродами) с диэлектрической средой между ними.В нем электрическая энергия хранится в электростатическом поле.	Суперконденсатор — это тип полярного конденсатора, в котором вместо диэлектрика используется раствор электролита. Активированный уголь наносится на электроды для увеличения площади.
Определение	Конденсатор накапливает потенциальную энергию в виде электрического поля (электростатически) и выделяет ее в цепь в виде электрической энергии.	Суперконденсатор находится между конденсатором и батареей. Также известен как суперконденсатор, двухслойный конденсатор или сверхконденсатор.Суперконденсатор имеет очень высокую емкость и низкое напряжение по сравнению с обычным конденсатором.
Рабочий	Конденсатор накапливает энергию в виде электрического поля.	Суперконденсатор накапливает энергию между ионами электролита и электродом в двойном слое заряда.
Типы	Электролитические Конденсаторы, Пленочные конденсаторы, Тантал, Интегрированный конденсатор	Электростатические двухслойные конденсаторы .
Диэлектрический материал	Оксид алюминия, полимерные пленки или керамика используются в конденсаторах в качестве диэлектрической среды между электродами.	В суперконденсаторах в качестве среды используется активированный уголь. При приложении напряжения создается двойное электрическое поле, которое действует как диэлектрическая среда.
Время заряда / разряда	Зарядка и разрядка обычного конденсатора нормальные по сравнению с суперконденсатором i.е. 10-3-10-6 секунд.	Суперконденсаторы могут заряжать намного быстрее, чем батарея, и накапливать больше заряда, чем электролитический конденсатор на единицу объема. Вот почему он считается между батареей и электролитическим конденсатором.
Эффективность заряда / разряда	> 0,95	0,85 — 0,98
Рабочая температура	от -20 до 65 ° C (от -4 до 149 ° F)	от -40 до 65 ° C (- 40 — 149 ° F)
Энергия	<0.1 Втч / кг	1-10 Втч / кг
Плотность энергии	Низкая	Очень высокая
Удельная мощность	До 100000 Втч / кг	До 10000 Втч / кг
Стоимость	Низкая	Высокая
Преимущества	Это позволяет избежать чрезмерного потребления энергии Меньше разряда батареи из-за конденсатора Высокая плотность интеграции Управление реальной и 9228	Long Life Cycle Накопитель большой энергии Быстрое время зарядки и разрядки Высокие токи нагрузки
Приложения		Аккумуляторная электрическая отвертка, которую можно зарядить за несколько минут. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт