Il-kapaċitatur huwa komponent li jaħżen il-ċarġ elettriku. Il-prinċipju tal-ħażna tal-enerġija tal-kapaċitatur ġenerali u l-ultra kapaċitatur (EDLC) huwa l-istess, it-tnejn jaħżnu l-ċarġ fil-forma ta' kamp elettrostatiku, iżda s-super kapaċitatur huwa aktar adattat għar-rilaxx rapidu u l-ħażna tal-enerġija, speċjalment għal kontroll preċiż tal-enerġija u apparati ta' tagħbija istantanja.
Ejja niddiskutu l-kapaċitaturi konvenzjonali ewlenin, is-superkapaċitaturi, hawn taħt.
| Oġġetti ta' Paragun | Kondensatur Konvenzjonali | Superkapaċitatur |
| Ħarsa ġenerali | Kondensatur konvenzjonali huwa dielettriku li jaħżen ċarġ statiku, li jista' jkollu ċarġ permanenti u jintuża ħafna. Huwa komponent elettroniku indispensabbli fil-qasam tal-enerġija elettronika. | Superkapaċitatur, magħruf ukoll bħala kapaċitatur elettrokimiku, kapaċitatur b'saff doppju, kapaċitatur tad-deheb, kapaċitatur Faraday, huwa element elettrokimiku żviluppat mis-snin sebgħin u tmenin biex jaħżen l-enerġija billi jippolarizza l-elettrolit. |
| Kostruzzjoni | Kapaċitatur konvenzjonali jikkonsisti f'żewġ kondutturi tal-metall (elettrodi) li huma qrib xulxin b'mod parallel iżda mhux f'kuntatt, b'dielettriku iżolanti bejniethom. | Superkapaċitatur jikkonsisti minn elettrodu, elettrolit (li fih melħ tal-elettrolit), u separatur (li jipprevjeni kuntatt bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi). L-elettrodi huma miksija bil-karbonju attivat, li għandu pori żgħar fuq il-wiċċ tiegħu biex jespandi l-erja tal-wiċċ tal-elettrodi u jiffranka aktar elettriku. |
| Materjali dielettriċi | L-ossidu tal-aluminju, il-films tal-polimeru jew iċ-ċeramika jintużaw bħala dielettriċi bejn l-elettrodi fil-kapaċitaturi. | Superkapaċitatur m'għandux dielettriku. Minflok, juża saff doppju elettriku ffurmat minn solidu (elettrodu) u likwidu (elettrolit) fl-interfaċċja minflok dielettriku. |
| Prinċipju ta' operazzjoni | Il-prinċipju tax-xogħol tal-kapaċitatur huwa li l-ċarġ jiġi mċaqlaq mill-forza fil-kamp elettriku, meta jkun hemm dielettriku bejn il-kondutturi, dan ifixkel il-moviment tal-ċarġ u jagħmel il-ċarġ jakkumula fuq il-konduttur, li jirriżulta fl-akkumulazzjoni tal-ħażna tal-ċarġ. | Is-superkapaċitaturi, min-naħa l-oħra, jiksbu ħażna ta' enerġija ta' ċarġ f'saff doppju billi jippolarizzaw l-elettrolit kif ukoll permezz ta' ċċarġijiet pseudo-kapaċitativi redox. Il-proċess tal-ħażna tal-enerġija tas-superkapaċitaturi huwa riversibbli mingħajr reazzjonijiet kimiċi, u għalhekk jista' jiġi ċċarġjat u skarikat ripetutament mijiet ta' eluf ta' drabi. |
| Kapaċità | Kapaċità iżgħar. Il-kapaċità ġenerali tal-kapaċitanza tvarja minn ftit pF sa diversi eluf ta' μF. | Kapaċità akbar. Il-kapaċità tas-superkapaċitatur hija tant kbira li tista' tintuża bħala batterija. Il-kapaċità tas-superkapaċitatur tiddependi mid-distanza bejn l-elettrodi u l-erja tal-wiċċ tal-elettrodi. Għalhekk, l-elettrodi huma miksija bil-karbonju attivat biex tiżdied l-erja tal-wiċċ biex tinkiseb kapaċità għolja. |
| Densità tal-enerġija | Baxx | Għoli |
| Enerġija speċifika | <0.1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Qawwa speċifika | 100,000+ Wh/kg | 10,000+ Wh/kg |
| Ħin ta' ċċarġjar/ħatt | Il-ħinijiet tal-iċċarġjar u tal-ħatt tal-kapaċitaturi konvenzjonali huma tipikament 10³-10⁶ sekondi. | L-ultrakapaċitaturi jistgħu jwasslu ċarġ aktar malajr mill-batteriji, sa 10 sekondi, u jaħżnu aktar ċarġ għal kull unità ta' volum mill-kapaċitaturi konvenzjonali. Huwa għalhekk li huwa kkunsidrat bejn il-batteriji u l-kapaċitaturi elettrolitiċi. |
| Ħajja taċ-ċiklu tal-iċċarġjar/skariku | Iqsar | Itwal (ġeneralment 100,000 +, sa miljun ċiklu, aktar minn 10 snin ta' applikazzjoni) |
| Effiċjenza tal-iċċarġjar/ħatt | >95% | 85%-98% |
| Temperatura operattiva | -20 sa 70℃ | -40 sa 70℃ (Karatteristiċi aħjar ta' temperatura ultra-baxxa u firxa usa' ta' temperatura) |
| Vultaġġ nominali | Ogħla | T'isfel (tipikament 2.5V) |
| Spiża | T'isfel | Ogħla |
| Vantaġġ | Inqas telf Densità għolja ta' integrazzjoni Kontroll tal-qawwa attiva u reattiva | Ħajja twila Kapaċità ultra għolja Ħin ta' ħlas u skarika veloċi Kurrent ta' tagħbija għolja Firxa usa' ta' temperatura operattiva |
| Applikazzjoni | ▶Provvista ta' enerġija bla xkiel tal-ħruġ; ▶Korrezzjoni tal-Fattur tal-Qawwa (PFC); ▶Filtri tal-frekwenza, filtri high-pass, filtri low-pass; ▶Akkopjar u diżakopjar tas-sinjali; ▶Starters tal-muturi; ▶Buffers (protetturi kontra ż-żidiet fil-vultaġġ u filtri tal-ħoss); ▶Oxxillaturi. | ▶Vetturi tal-enerġija ġodda, ferroviji u applikazzjonijiet oħra tat-trasport; ▶Provvista tal-enerġija mingħajr interruzzjoni (UPS), li tissostitwixxi l-banek tal-kapaċitaturi elettrolitiċi; ▶Provvista tal-enerġija għal mowbajls, laptops, apparati li jinżammu fl-idejn, eċċ.; ▶ Tornaviti elettriċi rikarikabbli li jistgħu jiġu ċċarġjati kompletament f'minuti; ▶Sistemi ta' dawl ta' emerġenza u apparati ta' pulsazzjoni elettrika ta' qawwa għolja; ▶ICs, RAM, CMOS, arloġġi u mikrokompjuters, eċċ. |
Jekk għandek xi ħaġa x'tżid jew xi tagħrif ieħor, jekk jogħġbok tiddiskutiha magħna.
Ħin tal-posta: 22 ta' Diċembru 2021