9142890999

(10⁶ cykli ładowania-rozładowania) spowodowało wzrost zainteresowania rozwojem kondensatorów podwójnej warstwy elektrycznej. Badania zostały podsumowane w wielu publikacjach [2,10-28]. Zazwyczaj zajmują się one zasadami działania urządzeń EDLC, elektrolitami i specjalnymi rodzajami węgli z których zbudowane są elektrody. Zauważalna poprawa wydajności została osiągnięta dzięki postępom w rozumieniu mechanizmów przechowywania ładunku oraz rozwoju zaawansowanych materiałów nanostrukturalnych. Odkrycie, że desolwatacja jonów występuje w porach mniejszych niż sol watowane jony, prowadzi do wyższej pojemności kondensatorów elektrochemicznych EDLC z wykorzystaniem elektrod węglowych o porach subnanometrycznych i otwiera drzwi do projektowania urządzeń (kondensatorów) o wysokiej gęstości energii. Połączenie pseudopojemnościowych nanomateriałów, w tym tlenków, azotków i polimerów z najnowszej generacji nanostrukturalną elektrodą litową, przybliżyło gęstość energii kondensatorów elektrochemicznych do gęstości energii ogniw. Wykorzystanie nanorurek ma umożliwić budowanie zaawansowanych mikro-kondensatorów elektrochemicznych pozwalających na wykonywanie elastycznych urządzeń.

Można wyróżnić kilka typów kondensatorów elektrochemicznych w zależności od mechanizmu przechowywania ładunku, jak również od rodzaju materiału aktywnego. Najpopularniejsze kondensatory EDLC obecnie używają węgli aktywnych o dużej powierzchni (do 2700 m²/g). Druga grupa kondensatorów elektrochemicznych znana jest jako kondensatory pseudopojemnościowe lub superkondensatory redoks, wykorzystujące szybkie i odwracalne, powierzchniowe reakcje utleniania i redukcji (czyli procesy faradajowskie). Pseudopojemnnościowymi materiałami aktywnymi są tlenki metali przejściowych, a także polimery przewodzące. Kondensatory hybrydowe są kolejnym rodzajem kondensatorów elektrochemicznych, łączą one elektrodę pojemnościową lub pseudopojemnościową z elektrodą ogniwa. Posiadają dzięki temu zarówno właściwości ogniwa i kondensatora elektrochemicznego.

Kondensatory elektrochemiczne obecnie wypełniają lukę między ogniwami i kondensatorami elektrostatycznymi oraz elektrolitycznymi. Przechowują one setki lub tysiące razy więcej ładunku (kilkadziesiąt faradów na gram) niż te ostatnie, ze względu na znacznie większą powierzchnię elektrod. Mają one jednak mniejszą gęstość energii niż ogniwa, a wiele aplikacji potrzebuje większą. W latach pięćdziesiątych, czyli na początku rozwoju kondensatorów elektrochemicznych, strategią było zwiększenie gęstości energii. Polepszenie wydajności zostało stopniowo osiągane od lat 60-tych do lat 90-tych dwudziestego wieku. Imponujące wzrosty wydajności, które zostały osiągnięte w ciągu

12