9142891000

ostatnich kilku lat wynikają z odkrycia nowych materiałów elektrodowych i lepszego zrozumienia zachowania jonów w małych porach, a także projektowania nowych systemów hybrydowych łączących elektrody pojemnościowe i pseudopojemnościowe [25].

1.2.1. Kondensatory podwójnej warstwy elektrycznej EDLC

Pierwszy patent opisujący ideę kondensatora elektrochemicznego jak już wspomniano wcześniej został złożony w 1957 roku przez Becker'a [9]. Użył on węgla o dużej powierzchni właściwej naniesionego na kolektor metaliczny zanurzony w roztworze kwasu siarkowego. W 1971 roku w NEC (Japonia), opracowano kondensatory z wodnym elektrolitem na podstawie licencji przedsiębiorstwa energetycznego SOHIO ds. energooszczędnych urządzeń w elektronice, co może być uznane za początek używania kondensatorów elektrochemicznych w urządzeniach komercyjnych. Potencjalne zastosowania w mobilnych urządzeniach elektronicznych, transporcie (samochody, ciężarówki, tramwaje, pociągi i autobusy), wytwarzanie energii odnawialnej i systemów kosmicznych [29] umocniły zainteresowanie dalszymi badaniami.

Kondensatory EDLC to kondensatory elektrochemiczne, które przechowują ładunek elektrostatyczny przy użyciu odwracalnej adsorpcji jonów elektrolitu na materiałach aktywnych. W wyniku polaryzacji elektrod następuje separacja ładunków elektrolitu. Na granicy faz elektroda-elektrolit powstaje podwójna warstwa elektryczna, która została już opisana przez Helmholtza w 1853 r. (Rysunek 2). Dzięki niej istnieje pojemność C wyrażona równaniem:

C

£_r£₀A

cL

lub

c

A

frfo

ĆL

(i)

gdzie e_r jest stałą dielektryczną elektrolitu, £o jest stałą dielektryczną próżni, d jest efektywną grubością podwójnej warstwy elektrycznej (odległość pomiędzy separowanymi ładunkami) i Ajest powierzchnią elektrody.

13