Superkondensator

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg
Disambig bordered fade.svg For alternative betydninger, se kondensator.
Ragone plot der viser energitæthed som funktion af effektbelastning for forskellige energilagertyper.
Sammenligning af 3 forskellige kondensatortypers konstruktion. Venstre: "normal" elektrisk kondensator, midte: elektrolytkondensator, højre: superkondensator.

En superkondensator, superkapacitor, nano-kondensator, ultrakondensator, EDLC (electric double-layer capacitor) og ultrakapacitor er en elektrokemisk kondensator, der har en usædvanlig stor energitæthed sammenlignet med f.eks. almindelige elektrolytkondensatorer. De er specielt interessante for bil anvendelser for hybridbiler og som supplement energilager for elektriske biler. [1]

Historie[redigér | redigér wikikode]

Den første superkondensator baseret på en dobbellagsmekanisme blev udviklet i 1957 af General Electric ved anvendelse af porøs carbon elektrode [2] Man troede at energien blev gemt i carbon-porerne og den udviste "eksceptionel høj kapacitans", selv mekanismen var ukendt dengang. Det blev Standard Oil Company, Cleveland (SOHIO), der i 1966 patenterede en komponent, som gemte energi i dobbellagsgrænsefladen. [3]

Status[redigér | redigér wikikode]

De første forsøg med superkondensatorer i industrielle anvendelser blev til energistøtte af robotter. [4]

I 2005 valgte virksomheden Diehl Luftfahrt Elektronik GmbH ultrakondensatorer af typen Boostcap® (fra Maxwell Technologies) til at energiforsyne nødberedskabssystemer (døre og nødslidsker) i passagerfly, inklusiv det nye Airbus 380 jumbojet. [5]

I 2006 begyndte Joel Schindall og hans team ved MIT at arbejde på et "superbatteri", der anvender nanorørteknologi til at forbedre superkondensatoren. De håber at have lavet en prototype indenfor de næste få måneder og derefter få dem markedsklar indenfor 5 år. [6]

I Kina eksperimenteres med en ny form for Trolleybus, som kører uden luftledninger, men der i stedet kører på energi gemt i bussens superkondensatorer, som hurtigt oplades ved hver busstoppested. Nogle få prototyper blev testet i Shanghai i starten af 2005.[7]

Egenskaber[redigér | redigér wikikode]

Superkondensatorer energilagre har adskillige gode egenskaber i forhold til konventionelle batterier:

  • Meget høj ladnings- og afladningshastighed.
  • Lav slitage – selv efter 100.000 lade-/aflade-cykler.
  • God reversibilitet.
  • De anvendte materialer er relativt ugiftige.
  • Lavt cyklus energitab (95% eller mere kan hentes ud igen)

Ulemper:

  • Energimængden gemt per enhed masse er betydeligt lavere end et konventionelt kemisk batteri (3-5 Wh/kg for hidtidige superkondensatorer sammenlignet med 30-40 Wh/kg for et batteri). EEstors energitæthed er dog 15kWh/50kg=300Wh/kg.[1]
  • Spændingen varierer med mængden af gemt energi. For effektivt at gemme og hente energien kræves sofistikeret SMPS-teknologi.
  • De har den højeste dielektriske absorption af alle typer af kondensatorer.

Kilder/referencer[redigér | redigér wikikode]

  1. 1,0 1,1 20.01.2007 ing.dk: Skal vi kører på ultrakapacitor? Citat: "...EEStor opgiver i deres første kommercielle produkt. 15 kWh i en pakke, som kun cirka 50 kg og med en opladningstid på et par minutter..."
  2. Becker, H.I., “Low voltage electrolytic capacitor”, U.S. Patent 2800616, 23 July 1957
  3. Rightmire, R.A., “Electrical energy storage apparatus”, U.S. Patent 3288641, 29 Nov 1966.
  4. (pdf)
  5. Maxwell Technologies Ultracapacitors, Supercapacitors, Microelectronics and High Voltage
  6. Researchers fired up over new battery – MIT News Office
  7. October 19, 2009, technologyreview.com: Next Stop: Ultracapacitor Buses Citat: "...spent the past three years demonstrating the approach with 17 forty-one seat municipal buses on the outskirts of Shanghai...When at these stations, a collector on the top of the bus rises a few feet and touches an overhead charging line..."

Eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]