СУПЕРКОНДЕНСАТОРЫ

Введение 3
1. История возникновения и развития суперконденсаторов 4
2. Ионисторы (общие сведения, принцип работы, эквивалентная схема, сравнение с другими конденсаторами, типы ионисторов, достоинства и недостатки) 5
3. Области примениения ионисторов и перспективы развития 20
Заключение 23
Список литературы 24

Весь текст будет доступен после покупки

За последние годы мы привыкли к стремительному темпу развития цифровой техники. Но если одни категории комплектующих, такие как микропроцессоры или модули памяти, действительно совершенствуются с поистине космической скоростью, то по ряду других направлений прогресс не столь заметен. К числу последних относятся перезаряжаемые источники питания. И это, безусловно, создает определенные проблемы, поскольку от характеристик этих компонентов зависят такие важные параметры, как продолжительность автономной работы, время восстановления заряда, а также размеры и масса конечного продукта. [1].
В настоящее время в портативных электронных устройствах применяются источники питания нескольких различных типов. Такое разнообразие не является капризом разработчиков, а имеет вполне логичное объяснение. Например, в случае мобильных устройств — таких как смартфоны, планшеты или ноутбуки — приоритетное значение имеет удельная энергоемкость (то есть количество запасаемой электроэнергии на единицу объема аккумуляторной батареи). Чем выше этот показатель, тем больше будет емкость батареи при тех же физических габаритах. Таким образом, установка батареи с более высокой удельной энергоемкостью позволит продлить время автономной работы мобильного устройства, не увеличивая его размеры — что крайне важно, учитывая нынешнюю моду на гаджеты в максимально тонких корпусах. Именно поэтому в современных смартфонах и планшетах применяются литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторные батареи, которые на данный момент лидируют в категории малогабаритных перезаряжаемых источников питания по удельной энергоемкости. У литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов существенная деградация (снижение емкости относительно первоначального значения) наблюдается уже после нескольких сотен циклов заряда-разряда. Что же могут предложить разработчики в качестве альтернативного варианта? Одним из наиболее перспективных вариантов являются суперконденсаторы, которые в сравнении с литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами обладают высокой скоростью заряда, эффективностью и огромным ресурсом. В числе прочих преимуществ можно также отметить малый удельный вес и экологичность. Благодаря низкой токсичности материалов, из которых изготавливаются суперконденсаторы, их гораздо проще и безопаснее утилизировать, чем литиевые, никель-кадмиевые, никель-металлгидридные и свинцово-кислотные аккумуляторы [5].

Весь текст будет доступен после покупки

1. История возникновения и развития суперконденсаторов
В 1878 г. Р. Кольрауш обнаружил, что граница между электродом и раствором ведет себя по отношению к переменному току, как электрический конденсатор большой емкости. Его объяснение этому явлению было максимально простым по тому времени, при пропускании переменного тока на электроде создастся не видимая глазом газовая пленка из выделяющегося кислорода и водорода. И ведет она себя как некий изолятор, разделяющий заряды электрода и заряды ионов раствора. В итоге образуется конденсатор большой емкости.
В 50-х годах XIX века Г. Квинке для объяснения механизма только что открытого им так называемого потенциала протекания высказал гипотезу двойного слоя. В 1881 Г. Гельмгольц, предположил, что на границе электрод - раствор создастся двойной электрический слой (ДЭС) зарядов: один - на металле, другой в виде ионов - у поверхности электрода. Им было теоретически описано строение двойного электрического слоя на поверхности электродов и предсказано использования этого явления в устройствах для запасания энергии.
В 1878 г. ученик А.Г. Столетова, профессор Казанского университета Р. А. Колли показал, что находящиеся в двойном слое ионы удерживаются от разряда благодаря взаимодействию с растворителем.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Кузнецов В., Панькина О., Мачковская Н. Конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы): разработка и производство //Компоненты и технологии. – 2005. – №. 50.
2. Панкрашкин А. Ионисторы Panasonic: физика, принцип работы, параметры //Компоненты и технологии. – 2006. – №. 62.

Весь текст будет доступен после покупки