Forskn. & Utveckling
Introduktion
Mekanisk konstruktion
Elektronik-konstruktion
Provning
Tekniska artiklar
Broschyrer
Länkar
Projekt KEPS
Bakgrund
KERS
Superkondensator
Nyheter
Välkommen att ta en personlig kontakt med oss på STT Emtec
Skriv ut sida

Superkondensator

Superkondensatorer (SC)

För att lagra regenererad bromsenergi (kinetisk energi) krävs en elektrisk lagringsenhet med hög effekttäthet snarare än hög energitäthet, eftersom en bromssekvens sker under kort tid och ger upphov till höga effektnivåer. Den mest förekommande elektriska energilagringsenheten idag är batteriet, som lagrar energi elektrokemiskt. Elektrokemisk lagring betyder att kemiska föreningar bildas i gränsytan mellan katod och elektrolyt som frigör elektroner under urladdning. När batteriet sedan laddas, tillförs elektroner, och den kemiska processen går baklänges. Det finns batterier i en mängd olika effekttätheter men generellt har batterier hög energitäthet och låg effekttäthet vilket gör dem högst opassande för ett bromsenergiåtervinningssystem.

Superkondensatorer och ultrakondensatorer är båda bara olika namn för en elektronisk dubbellagerkondensator (EDLC). Superkondensatorer är en typ av elektrostatisk energilagrare som kan lagra och frigöra elektrisk energi genom nanoskopiska laddningsseparationer. Laddningsseparationen är snabb och sker i gränsytan mellan en porös elektrod och en elektrolyt. Pappersbaserade superkondensatorer har möjlighet till hög kapacitans, hög kostnadseffektivitet och till att vara helt miljövänliga. Papper är en elektrisk isolator, men har hög ytarea och kan lätt bestrykas med ett elektriskt ledande material för att forma en tunn och billig EDLC-cell med hög kapacitans.

 

Figuren visar en schematisk skiss på en superkondensator. Där (1) är det porösa elektrodmaterialet, (2) är separatorn, (3) är kontakter och (4) är elektrolyt.

 

Superkondensatorer kan lagra energi vid höga effektnivåer med över 95% effektivitet, vilket möjliggör ett bromsenergiåtervinningssystem med total effektivitet på över 80%.


Vi ser att det finns en betydande utvecklingspotential hos SC. En bidragande orsak är upptäckten av grafen för mindre än 10 år sedan. Grafen har egenskapen att det kan ge både mycket god ledningsförmåga och mycket stor yta. Det kan ge SC med hög kapacitans och låg inre resistans, vilket i sin tur kan ge SC med stor specifik effekt. Det gör att det nu finns möjlighet att tillverka SC med egenskaper som inte fanns för bara några år sedan.

 

Figuren till vänster visar en transmissionselektronmikroskopsbild på grafen och figuren till höger visar papper bestrykt med elektrodmaterial.

© STT Emtec AB, Box 46, 862 02 Njurunda    Tel 060 64 10 40   info@sttemtec.com
Besöksadress: Njurundavägen 16, 862 40 Njurunda