Süper kapasitör

Bir süper kapasitör (SC), bazen ultracapacitor, (eskiden elektrikli çift katmanlı kapasitör (EDLC)) olarak bilinir ve yüksek kapasiteli bir elektrokimyakapasitorü ile kapasitans değerleri 10.000’de = 1.2 volt köprü boşluğu arasında elektrolitik kapasitörler ve piller ile şarj edilebilir. Onlar genellikle birim hacim başına 10 ila 100 kat daha fazla enerji veya elektrolitik kapasitörler daha kütle mağaza, kabul ve şarj çok daha hızlı pil vermekle kalmaz ve çok daha fazla şarj ve şarj edilebilir pillere göre daha fazla yükleme ve boşaltma yapabilir. Ancak belirli şartlar altında geleneksel pillere göre 10 kat daha büyüktür.

Süper kapasitörler çok hızlı şarj/deşarj yerine uzun vadeli kompakt enerji depolama gerektiren uygulamalarda kullanılmıştır: içinde otomobil, otobüs, tren, vinç ve asansörler, kullanılan enerji kurtarma frenlemesi, kısa vadeli enerji depolama veya patlama modu gibi. Küçük birimlere rastgele erişimde statik (SRAM) belleğe yedek olarak kullanılır.

Elektrokimyasal pseudocapacitors elektrokimyasal pseudocapacitance yüksek miktarda metal oksit ya da iletken polimer elektrotlar kullanır. Pseudocapacitance Faradik elektron elde transfer ücreti redox reaksiyonları, özgün veya electrosorption.

Elektrolit elektrolit ikinci elektrot (katot) bulunduğu elektrolitik kapasitörler onları ayıran iki elektrot arasında iletken bir bağlantı oluşturur. Süper kapasitörler üretim sırasında olası bir tarafından uygulanan asimetrik elektrotlar ile ya da simetrik elektrotlar için polarize edilmiş olarak tasarlanmıştır.

1950'lerde, General Electric mühendisleri bileşenleri yakıt hücreleri ve şarj edilebilir piller için gözenekli karbon elektrotlar kullanarak denemeler yapmaya başladı. Aktif kömür ile bir elektrik iletken son derece gözenekli bir "süngerimsi" yüksek spesifik yüzey alanına sahip karbon şeklindedir. 1957 H. Becker, gelişmiş bir "gerilim elektrolitik gözenekli karbon elektrotlar ile kondansatör". Düşük Enerji, karbon şarj gözenekleri elektrolitik kapasitörler kazınmış folyo gibi gözenekler gibi saklı olduğuna inanıyordu. Çünkü çift katmanlı mekanizma tanışıldığında bulunmuyordu, patentte şöyle yazmakta: "Tam olarak yüksek kapasitenin neden gerçekleştiği bilinmese de bileşende enerji depolama kullanılmıştır."

Erken elektrokimyasal kapasitörler iki alüminyum folyo aktif karbon ile kaplı - bir elektrolit içine batırılmış ve ince gözenekli bir yalıtkan ile ayrılmış olan elektrotlar kullanılır. Bu tasarım bir farad sipariş üzerine bir kapasitans, aynı boyutta elektrolitik kapasitörler önemli ölçüde daha yüksek bir kondansatör vermiştir. Bu elektrokimyasal kapasitörlerin en temel mekanik tasarımı olarak kalmaktadır. SOHIO bu buluşunu ticari olarak kullanmamış, bunun yerine NEC’e ticari lisans vererek, bilgisayarların hafızasına yedek güç sağlamak için –Süper Kapasitör-leri 1971’de pazarlamaya başlamıştır.

Ph. D., Imperial College London John Bockris Grup, Brian Evans Conway 1947 1975 ve 1980 yılları arasında Brian Evans Conway rutenyum-oksit elektro kimsayalar kapasitörler hakkında kapsamlı bir temel ve geliştirme çalışmaları yaptı. 1991 yılında ‘Super kapasitör’ ve ‘Pili’ elektrokimyasal enerji depolama davranışları arasındaki farkı açıkladı. 1999 yılında süper kapasitör elektrotlar ve iyon arasında faradik yük transfer ile yüzey redoks tepkimeleri artan kapasitansı açıklamak için icat edildi. Onun "süper kapasitör" depolanan elektrik yüklü kısmı Helmholtz çift katlı ve kısmen sonuç faradik reaksiyonlar ile elektrot ve elektrolit arasındaki"pseudocapacitance" elektron ve proton yükü transferini açıklar. Pseudocapacitors çalışma mekanizmaları redox reaksiyonları, özgün ve electrosorption. Yaptığı araştırma ile Conway, büyük ölçüde elektrokimyasal kapasitörler bilgisini genişletmiştir.

Piyasa yavaşça büyüdü. 1978’de Panasonic, Goldcaps markası olarak değişmişti. Bu ürün hafıza için başarılı bir enerji kaynağı yedekleme uygulamaları oldu. Rekabet sadece bir yıl sonra başladı. 1987 yılında ELNA"pazar s girdiniz. "Dynacap İlk nesil EDLC akım deşarj sınırlı, nispeten yüksek iç direnç vardı. Veri yedekleme için güç SRAM chips gibi düşük akım uygulamaları için kullanıldı.

1980'lerde, gelişmiş elektrot malzemeleri artan kapasitans değerleri sonunda. Aynı zamanda, daha iyi iletkenlik ile elektrolit gelişimine direnç (ESR) artan şarj/deşarj akımları eşdeğer serisi indirdi. Düşük iç dirençli ilk süper kapasitör Pinnacle Araştırma Enstitüsü tarafından askeri uygulamalar için (PRİ) 1982 yılında geliştirilen ve marka adı altında piyasaya sürüldü"". PRİ Ultracapacitor 1992 yılında, Maxwell Laboratuvarları (daha sonra Maxwell Teknolojileri) bu gelişme üzerine aldı. Maxwell PRİ gelen Ultra kapasitör’ü kabul etti ve onlara" güç uygulamaları için kullanımı altını çizdiği –Boost Caps- terimini kullandı.

Kondansatörlerde gerilimin karesi ile enerji miktarının artmasından dolayı, araştırmacılar için elektriksel kırılma gerilimi artırmak için bir yol aradılar. 1994 yılında 200 yüksek gerilim teanod elektrolitik kondansatör tantal kullanarak, David A. Evans "Elektrolitik-Hybrid Elektrokimyasal Kapasitör”ü geliştirdi. Bu kondansatörler elektrolitik ve elektrokimyasal kapasitörlerin özellikleri birleştirir. Onlar birleştirmek yüksek dielektrik bir anot, bir elektrolitik kondansatör ile yüksek kapasiteli bir pseudocapacitive metal oksit (rutenyum (IV) oksit) katot, bir elektrokimyasal kapasitör, verimli bir hibrit elektrokimyasal kapasitör. Evans'ın kapasitörler, icat Capattery, 5 kat aynı boyutta karşılaştırılabilir tantal elektrolitik bir kondansatör daha yüksek bir enerji içeriği vardı yüksek maliyeti sebiyle kullanım alanı belirli askeri uygulamalar için oldukça sınırlıdır.

Son gelişmeler lityum iyon kapasitörleri de içermektedir. Bu melez kapasitörler 2007 yılında FDK tarafından öncülük edilmiştir. önceden katkılı lityum-iyon elektrokimyasal elektrot ile elektrostatik karbon elektrot sistemlerdir. Bu arada kapasitans değeri artar. Ayrıca, pre-doping işlemi yüksek hücre çıkış gerilimi anot potansiyeli ve sonuçları, daha fazla enerji yoğunluğu artan düşürür.

Birçok aktif şirket ve üniversitelerin araştırma departmanları özellikle enerji yoğunluğu, güç yoğunluğu, döngüsü istikrarı sağlamak ve üretim maliyetlerini düşürmek için çalışıyor.

Elektrokimyasal kapasitörler (Süper kapasitörler) iki elektrot iyon-geçirgen bir membran (ayırıcı) ile ayrılmış ve bir elektrolit ionically her iki elektrot bağlamadan oluşur. Elektrotlar uygulanan bir gerilim ile polarize olduğunda, elektrot için elektrolit şeklinde ters çift katman kutup elektrik iyonlarının karşısındadır. Örneğin, olumlu polarize elektrotlar pozitif iyonları negatif tabaka üzerine altyapı sorumlu dengeleyici bir tabaka ile birlikte elektrot/elektrolit ara negatif iyonlar tabakası vardır. Tam tersi olumsuz yönde polarize elektrotlar için de geçerlidir.

Ayrıca, elektrot malzemesi ve yüzey şekline bağlı olarak, bazı iyonlar çift katman özel olarak absorbe iyonlar haline nüfuz ve süper kapasitör toplam kapasitans için pseudocapacitance ile katkıda bulunabilirler.

Süper kapasitörler ya simetrik ya da asimetrik elektrotlar olabilir. Simetri her iki elektrot aynı kapasitans değeri, her bir elektrot yarı değeri C1 = C2, sonra Ctotal = 0.5 Özellikler C1 (varsa) toplam kapasitans verimli olduğu anlamına gelmektedir. Asimetrik kapasitörler, toplam kapasitans küçük kapasitans C1 >> C2, sonra Ctotal İndirecektir C2 (varsa) ile elektrot olarak alınabilir.

Elektrokimyasal kapasitörler Çift Katman suçlamaları ihtiva eden elektrik enerjisi, ancak, çift katmanlı bu bilindik katı dielektrik deposu efekti kullanın. Elektrik çift katmanlı bir elektrokimyasal kapasitör elektrotta toplam kapasitans katkıda bulunmak için iki farklı ilke vardır.

Hem kapasiteleri sadece ölçüm teknikleri ile ayrılabilir. Ücret miktarını elektrokimyasal bir kondansatör birim gerilim başına depolanan her bir depolama prensibi enerji miktarı çok farklı olsa da, öncelikle elektrot boyutu bir fonksiyonudur.

Elektrokimyasal bir kondansatöre gerilim uygulanması kapasitördeki elektrotların elektriksel çift katmanlı oluşturmasını sağlar. Bu çift katmanları şunları içerir: bir elektronik tabaka yüzeyi kafes yapısının elektrot, diğeri, zıt kutuplu, ortaya çözünmüş ve solvated iyonlar elektrolit, iki kat çözücü moleküller üretimi ile ayrılır, su molekülleri ile çözücü olarak işlenen suya iç Helmholtz düzlemi (IHP) denir. Çözücü molekülleri elektrot yüzeyinde fiziksel adsorpsiyon kalın ve ters polarize iyonları ayrı birbirinden ve moleküler bir dielektrik olarak idealize edilebilir. Bu süreç içinde, elektrot ve elektrolit arasında ücret karşılığında transfer yok, yapışma neden olan kuvvetlere kimyasal bağlar ama fiziksel kuvvetleri (elektrostatik kuvvetler değildir. Absorbe molekülleri polarize ancak, elektrolit ve elektrot arasında ücret karşılığında transfer eksikliği nedeniyle, hiçbir kimyasal değişiklikler yaşadı.

Elektrotları şarj miktarı dış Helmholtz düzlemi karşı davasını (tepegöz) büyüklüğü ile eşleşti. Çift katmanlı bu fenomenler geleneksel bir kondansatör gibi elektrik yükü depolar. Çift katmanlı şarj uygulanan gerilim gücüne karşılık gelen IHP çözücü moleküllerinin moleküler tabakasında statik elektrik alanı oluşturur.

İdeal bir yapı ve fonksiyonu-çift katmanlı kondansatör. Her iki elektrot ifadeye bir Helmholtz bir gerilim çift katman uygulama ayna sorumlu elektrolit içindeki iyonlar zıt kutupların dağılımıyla ayrılmış olarak oluşturulacaktır.

Geleneksel bir kondansatör, tek bir molekül kalınlığı ile de olsa, yaklaşık olarak çift katmanlı dielektrik katmanı olarak hizmet etmektedir. Böylece, geleneksel plakalı kondansatörler için standart formül kendi kapasitans hesaplamak için:kullanılabilir.

Ücret miktarını elektrokimyasal bir kondansatör birim gerilim başına depolanan öncelikle elektrot boyutu bir fonksiyonudur. Çift katı enerji elektrostatik depolama ücreti için saygı ve absorbe iyonları konsantrasyonu karşılık doğrusal değildir. Geleneksel kapasitörler şarj elektron transfer ederken,-çift katmanlı kapasitörler kapasitans elektrolit içindeki iyonların sınırlı hareket hızı ve elektrot direnç gözenekli yapısı ile ilgilidir. Hiçbir kimyasal değişiklikler elektrot ya da su içinde, gerçekleşecek bu yana, şarj ve elektrik çift katman prensipte boşaltma sınırsızdır. Gerçek Süper kapasitörler ömürleri yalnızca elektrolit buharlaşma etkileri ile sınırlıdır.

Elektrokimyasal kapasitör bir gerilim uygulayarak terminalleri ters polarize elektrot elektrolit iyonları taşır ve çözücü molekülleri tek bir katman ayırıcı olarak davranır ve çift katman oluşturur. Pseudocapacitance elektrolit dışında özellikle absorbe iyonlar Çift Katmana yayııldığı zaman gerçekleşebilir. Bu pseudocapacitance bir elektrikli çift katmanlı bir elektrokimyasal kapasitör uygun elektrot yüzeyinde tersinir faradik redox reaksiyon yoluyla elektrik enerjisi depolar. Pseudocapacitance. birlikte bir elektron şarj-transfer arasında elektrolit ve elektrot gelen bir de-solvated ve absorbe iyon oluşturduğu tek bir elektron başına yük birimi katılıyor. Bu faradik yük transfer düzeltilebilir redox çok hızlı dizi, electrosorption süreçleri intercalationorden kaynaklanır. Absorbe iyon şarj-transfer gerçekleşecek bu yana tek elektrot atomları (hiçbir kimyasal bağlar ortaya) ile kimyasal bir reaksiyon ortaya çıkarır.

Faradik süreçler içeren elektronlar, redoks elektron ayraçlarının birleşme değerinde bulunan elektrot bölgelere gönderilir. Negatif elektrot girin ve ikinci bir anyon sayısı-çift katman oluşmuş pozitif elektroda dış devre üzerinden akar. Elektronlar pozitif elektroda ulaşan anyon kuvvetle iyonize kalmaları yerine ve "electron hungry" geçiş metal elektrot yüzeyindeki iyonlarına ulaşır. Çift katman şekillendirme aktarılmaz gibi görünen faradik pseudocapacitance depolama kapasitesi mevcut yüzey reaktif sınırlı miktarı ile sınırlıdır.

Bir faradik pseudocapacitance oluşur ile birlikte bir statik çift katmanlı kapasitans ve onun büyüklüğü aşabilen değeri çift katmanlı kapasitans için aynı yüzey alanına göre 100 faktör bağlı olarak, doğası ve yapısı elektrot çünkü tüm pseudocapacitance tepkiler almak yerine sadece de-solvated iyonları, çok daha küçük solvated iyon ile solvating kabuk. pseudocapacitance miktarını absorbe " eklenir dar sınırlar yüzey kapsama potansiyel-bağımlı derecesine göre belirlenir içinde doğrusal bir işlevi vardır.

Elektrotların redoks reaksiyonlar ile , pseudocapacitance etkilerini tamamlamaları için, özgün veya electrosorption güçlü bir şekilde bağlıdır ve kimyasal benzeşme elektrot malzemeleri iyonları absorbe etmesi için üzerinde elektrot yüzeyi olarak yapısı ve elektrot gözenekleri boyutu gerekir. Redoks davranış sergileyen malzemeler olarak kullanılmak için elektrot pseudocapacitors olan geçiş metal oksit gibi RuO2, İrO2 veya eklenen MnO2 tarafından doping olarak iletken elektrot malzemesi olarak aktif karbon gibi iletken polimerler gibi polyaniline veya türevlerinin polythiophene kapsayan elektrot malzemeleridir.

Geleneksel kapasitörler (kondansatör elektrostatik olarak da bilinir), bu asceramic kapasitörler film kondansatörler, dielektrik malzeme ile ayrılmış olan iki elektrot içerir. Yüklendiğinde, elektrik yükü elektrot arasındaki dielektrik nüfuz statik elektrik alanda depolanır. Sırayla doğrusal potansiyel (gerilim) arasındaki plakalar ile ilişkili olan saklı ücret miktarı ile toplam enerji artar. Plakalar arasındaki maksimum potansiyel farkı (maksimum gerilim) dielektrik dağılımı alan gücü ile sınırlıdır. Aynı statik depolama da potansiyel en anot ince oksit tabakası içinde azalır elektrolitik kondansatörler için de geçerlidir. Biraz dirençli sıvı elektrolit (katot) potansiyel küçük bir düşüş hesapları için "ıslak iletken polimer ile elektrolitik kapasitörler bu gerilim düşümü ihmal edilebilir elektrolit ise" elektrolitik kapasitörleridir.

Buna karşılık, elektrokimyasal kapasitörler (Süper kapasitörler) iki elektrot iyon-geçirgen bir membran (ayırıcı) ile ayrılmış ve elektriksel olarak bir elektrolit ile bağlı oluşur. Enerji depolama çift katmanlı kapasitans ve bir pseudocapacitance karışımı olarak her iki elektrot çift katmanlar içinde oluşur. Her iki elektrot var yaklaşık aynı direnci (iç direnç), potansiyel kondansatör azalır simetrik olarak hem de çift katman, mademki bir gerilim düşümü genelinde eşdeğer seri direnç (ESR) elektrolit elde edilir. Melez kapasitörler gibi asimetrik Süper kapasitörler için elektrotlar arasındaki gerilim düşümü asimetrik olabilir. Kondansatör üzerinden maksimum potansiyel (maksimum gerilim) elektrolit ayrışma gerilimi ile sınırlıdır.

Süper kapasitörler elektrostatik ve elektrokimyasal enerji depolama hem geleneksel kapasitörler gibi saklanan şarj açısından doğrusal,. Kondansatör terminalleri arasındaki gerilim depolanan enerji miktarı açısından doğrusal. Bu tür lineer voltaj Gradyan hangi uçları arasındaki gerilim depolanan enerji miktarı bağımsız kalır şarj edilebilir elektrokimyasal piller, nispeten sabit bir gerilim sağlanması farklıdır.

Süper kapasitörler iki metal folyo (geçerli toplayıcıları), hizmet veren aktif karbon gibi bir elektrot malzemesi ile imal edilmiştir elektrot malzemesi ve kondansatör dış güç terminalleri arasındaki bağlantı bulunur. Elektrot malzemesi için özellikle çok geniş yüzey alanına sahiptir. Bu örnekte aktif karbon malzemenin yüzeyi pürüzsüz yüzey daha bir faktör 100,000 büyük hakkında, böylece elektro-kimyasal olarak kazınmıştır. Elektrotlar ayrı iyon-geçirgen bir membran (ayırıcı) kısa devrelere karşı elektrot korumak için yalıtkan olarak kullanılan tarafından tutulur. Bu yapı sonradan ya silindirik veya dikdörtgen bir şekil içine yuvarlandı katlanmış ve alüminyum ya da uyarlanabilir dikdörtgen bir muhafaza içinde yığılmış olabilir. Hücrenin organik veya sulu tip sıvı veya yapışkan bir elektrolit emdirilmiş. Elektrolit, iyonik bir iletken, ayırıcı üzerinden elektrotlar arasında iletken bağlantı olarak gözenekleri elektrot ve hizmet girer. Son olarak konut hava geçirmez şekilde belirtilen kullanım ömrü boyunca istikrarlı davranış kontrol etmek için kullanınız.

Süper kapasitörler özelliklerini kendi iç malzemelerin etkileşimi. Özellikle, elektrot malzeme bileşimi ve elektrolit tipi kapasitörler işlevsellik ve termal ve elektriksel özelliklerini belirler.

Parlak bir alan altında aktif karbon mikroskop ile çekilmiş bir ışığın mikroskobik yansımasıdır. Parçacıklar çok büyük yüzey alanlarında fraktal-benzeri şekiller almaktadır. Bu görüntü, her bir parçacık, üzerinde sadece 0,1 mm civarında olmasına rağmen, birkaç metrekarelik bir yüzey alanına sahiptir.

Süper kapasitör elektrotlar genellikle ince kaplamalar uygulanmış ve elektriksel olarak iletken metalik bir akım toplayıcı bağlı. Elektrot iletkenliği, istikrar, uzun süreli kararlılık (tepkisizliği), yüksek korozyon direnci ve birim hacim başına yüksek yüzey alanları, yüksek sıcaklık ve kütle olmalıdır. Diğer gereksinimler, çevre dostu ve düşük maliyet imkanını içermektedir.

Çift katman olarak pseudocapacitance bir süper kapasitör birim gerilim başına depolanan miktarı ağırlıklı olarak elektrot yüzey alanının bir fonksiyonudur. Bu nedenle süper kapasitör elektrotlar genellikle gözenekli, süngerimsi malzemenin olağanüstü yüksek spesifik yüzey alanı, aktif karbon gibi yapılır. Ayrıca, faradik şarj transferi gerçekleştirmek için elektrot malzemesi becerisi toplam kapasite geliştirir.

Genellikle daha küçük elektrot bu gözenekler, daha büyük kapasite ve enerji yoğunluğu anlamına gelmektedir. Ancak, daha küçük (ESR) ve güç yoğunluğu artırmak veya azaltmak için gözeneklerini ifade eder. Yüksek tepe akımları ile uygulamalar, yüksek enerji yoğunluğu gerektiren gerekir küçük gözenekler ise daha büyük gözenekleri ve düşük iç kayıplar gerektirir.

Aktif karbon birçok gözenekli karbon ile yüksek spesifik yüzey alanı — ortak bir yaklaşım olduğunu 1 gram (0.035 oz) (kalem-silgi-boy miktarı) sahip bir yüzey alanı Yaklaşık 1,000-3,000 metre kare (11,000 32.000 metrekarelik) — boyutu tenis kortlarının 4 ila 12’si kadardır. Toplu şeklinde elektrotlar kullanılır çok düşük yoğunluklu gözenekler, yüksek çift katmanlı kapasitans vermektedir.

Katı aktif karbon, aynı zamanda vadeli konsolide şekilsiz karbon (CAC) Süper kapasitörler için en çok kullanılan elektrot malzemesi ve diğer karbon türevleri daha ucuz olabilir. aktif karbon malzemeden imal edilmiştir toz istenilen şekil içine preslenmiş, gözenek boyutları geniş bir dağıtım ile bir blok oluşturan. 10 μF çift katmanlı tipik bir kapasitans/cm² 1000 m²/g sonuçları hakkında bir yüzey alanına ve 100 belirli bir kapasitans ile bir elektrot F/g değerindedir.

Karbon köpük çok gözenekli, sentetik, hafif bir malzeme olan jel sıvı bileşeni bir gaz ile değiştirilmiştir organik bir jel elde edilir. Ayrıca buna "donmuş duman"da denmektedir.

Köpük elektrotlar-formaldehit jelatin aerogels % s " üzerinden yapılır. ve en aktif Karbonlar daha iletken. Uniform gözenek boyutu ile birkaç yüz mikrometre (mikron) arasında değişen bir kalınlığa sahip İnce ve mekanik olarak dayanıklı elektrotlar sağlar. Köpük elektrotlar da süper kapasitörler gibiyüksek titreşimli ortamlarda kullanılan mekanik ve titreşim istikrarı sağlar.

Karbon nanotüpler (CNTs), ayrıca buckytubes de denilen bir silindirik nano yapılı karbon molekülleridir. Duvarlar tek bir atom kalınlığında grafen tabakaları oluşturduğu içi boş bir yapısı vardır. Bu levhalar özel ve ayrık at alınır ("kiral") açıları ve elektrik iletkenliği, elektrolit ıslanma ve iyon erişim gibi kiral açı ve yarıçap denetimleri özellikleri kombinasyonudur. Nanotüpler tek duvarlı nanotüpler (SWNTs) veya çok duvarlı nanotüpler (MWNTs) olarak kategorize edilir. İkincisi, bir veya daha fazla dış boruları arda bir SWNT saran Rus matruşka bebekleri gibidir. SWNTs çapları 1 ila 3 nm arasında değişen var. MWNTs kalın koaksiyel duvarlar, grafen yok arası mesafe yakın aralığı (0.34 nm) ile ayrılmıştır.

Faradik yük transfer ile Pseudocapacitance de her zaman çift katmanlı elektrotlar karbon mevcut, ama EDLC elektrot pseudocapacitance miktarı oldukça düşüktür. Pseudocapacitance elektrot yüzeyleri yeterli faradik süreçleri pseudocapacitance çoğunluğu elde etmek mümkündür. Çift katmanlı kapasitans olmadan Pseudocapacitance elektrotlar var olamamaktadır.

Şarj/deşarj elektrot başına yaklaşık 1.2 V bir pencere üzerinde yer alır. F/g yaklaşık 720 bu pseudocapacitance çift katmanlı kapasitans aktif karbon elektrotlar kullanarak oranla yaklaşık 100 kat daha yüksek. Bu geçiş metal elektrotlar mükemmel prensipleri, yüz bin birkaç döngüleri ile sunuyoruz. Ancak, rutenyum pahalı ve bu kondansatör için 2.4 V gerilim pencereden askeri ve uzay uygulamaları için uygulamaları sınırlar.

Başka bir yaklaşım elektron iletken pseudocapacitive malzeme olarak polimerleri kullanır. Mekanik olarak zayıf olmasına rağmen, iletken polimerler yüksek iletkenlik, düşük ESR ve nispeten yüksek bir kapasite ile sonuçlanır. Bu iletken polimerler polyaniline, polythiophene, polypyrrole ve polyacetylene vardır. Bu elektrotlar da anyon ve katyon ile polimerler elektrokimyasal doping ya da dedoping kullanır. Ya da iletken polimer ile kaplı dışında elektrotlar karbon elektrotlar karşılaştırılabilir maliyete sahiptir.

Tipi karma Süper kapasitörler için kompozit elektrotlar karbon bazlı malzeme dahil ile elde edilen veya metal oksit ve iletken polimerler gibi pseudocapacitive aktif madde yatırılır. 2013 yılında, Süper kapasitörler için yapılan araştırmalar kompozit elektrotları keşfetmeye devam ediyor.

Şarj edilebilir pil elektrotları yeni bir elektrot melez tipi lityum iyon kapasitörler için süper kapasitör elektrotlar gelişimini etkiledi. Asimetrik bir yapı içinde karbon EDLC bir elektrot ile birlikte bu yapılandırma daha yüksek güç yoğunluğu ile tipik süper kapasitörler daha yüksek enerji yoğunluğu fazla, daha uzun ömürlü ve hızlı şarj-reşarj sürelerine sahiptir.

Elektrolitler katyon pozitif ve negatif anyon içine ayırmak, elektrolit yapma iletken çözücü ve çözünmüş bir kimyasal madde içerir. Elektrolit içeren iyonları iletkenliği o kadar iyi olur. Süper kapasitörler elektrolit içinde iki elektrot arasında iletken bağlantıyı oluşturur. Ayrıca, Süper kapasitörler içinde elektrolit Çift Katman Helmholtz arasındaki ayırıcı üretimi için molekülleri sağlar ve pseudocapacitance için iyonları sağlar.

Elektrolit kimyasal olarak durağan olması ve kimyasal kondansatör diğer malzemeler uzun kondansatör elektriksel parametrelerin zaman kararlı davranışı sağlamak için saldırı gerekir. Elektrolit ıslatmak için yeterince düşük olmalıdır elektrot, sünger gibi gözenekli yapısı Viskozite. İdeal bir elektrolit, performans ve diğer gereksinimler arasında bir uzlaşma zorlaması yoktur.

Su inorganik kimyasallar için oldukça iyi bir çözücüdür. Sülfürik asit gibi asitler ile tedavi (H2SO4), potasyum hidroksit (KOH) veya dördüncül fosfonyum tuzu gibi tuzlar gibi alkaliler, sodyum perklorat (NaClO4), lityum perklorat (LiClO4) ya da lityum heksaflorid arsenate (LiAsF6), su bulunmaktadır nispeten yüksek iletkenlik 100 ila 1000 mS/cm değerleri. Sulu elektrolit elektrot başına 1.15 V (2,3 kondansatör gerilimi V) ayrışma gerilimi ve nispeten düşük bir çalışma sıcaklığı aralığı vardır. Düşük enerji yoğunluğu ve yüksek güç yoğunluğu ile Süper kapasitörler kullanılır.

Tetraethylammonium tetrafluoroborate gibi dördüncül amonyum tuzları veya alkil amonyum tuzları ile asetonitril, propilen karbonat, tetrahydrofuran, dietil karbonat, gamma-butirolakton ve çözümleri gibi organik çözücüler ile elektrolit (N(Et)4BF4) veya (metyl) triethyl tetrafluoroborate (NMe(Et)3BF4) sulu elektrolitler daha pahalı, ama genellikle elektrot (2.7 V kondansatör gerilimi) başına 1.35 V ve daha yüksek bir sıcaklık aralığı daha yüksek ayrışma bir gerilim vardır. Düşük organik çözücüler elektrik iletkenliği (10 ila 60 mS/cm) voltaj karesi, yüksek bir enerji yoğunluğu enerji yoğunluğu artar bu yana daha düşük bir güç yoğunluğuna sahiptir.

Ticari kapasitör için kapasitans değerleri olarak belirtilen "kapasitans anma". CR Bu kondansatör tasarlanmıştır değerdir. Gerçek bir bileşeni için değer sınırları belirtilen tolerans verdiği içinde olmalıdır. Tipik değerler aralığı offarads (F), büyüklük üç ila altı siparişler elektrolitik kapasitörler daha büyüktür.Kapasitans değeri yüklü bir kondansatör DC gerilim bir DC üzerinden yüklenen enerji W sonuçları.

Geleneksel kapasitörler normalde küçük bir AC gerilim (0.5 V) ve 100 Hz veya 1 kHz frekanslı kondansatör türüne bağlı olarak ölçülür. AC kapasitans ölçümü hızlı sonuçlar, Endüstriyel üretim hatları için önemli bulunmaktadır. Bir süper kapasitör kapasitans değeri güçlü gözenekli elektrot yapısı ve sınırlı elektrolit iyon hareketlilik ile ilgili olan ölçüm sıklığına bağlıdır. Hatta 10 Hz gibi düşük bir frekansta ölçülen kapasitans değeri DC kapasitans değeri 100 ila yüzde 20 eder.

Bu olağanüstü güçlü frekans bağımlılığı iyonları bu gözenekler elektrot taşımak için farklı mesafeler ile açıklanabilir. En başında bu alanı kolayca iyonları tarafından erişilebilir gözenekleri. Kısa mesafe düşük elektrik direnci eşlik eder. İyonlar kapak için mesafe, daha yüksek direnç o kadar artar. Bu fenomen seri RC zaman sabitleri ile basamaklı RC (direnç/kondansatör) elemanlarının seri devre ile tanımlanabilir. Geciken akım bu sonuç, kutup değiştirirse iyonları ile kaplı olabilir toplam elektrot yüzey alanı azaltmak – kapasitans AC frekans arttıkça azalır. Böylece toplam kapasite sadece daha uzun ölçüm süreleri sonunda elde edilir.

Kapasitans çok güçlü bir frekans bağımlılığı yüzünden bu elektriksel parametre özel sabit akım şarj ve deşarj ölçüm ile ölçülen, IEC standartlarına 62391-1 tanımlanan ve -2 var.

Standartlaştırılmış ölçme yöntemi üreticileri, her bir bileşen için üretim sırasında kullanmak için zaman durur. Endüstriyel üretilen kapasitör için kapasitans değeri daha hızlı düşük frekanslı AC gerilim ölçülür yerine ve korelasyon faktörü anma kapasitans hesaplamak için kullanılır.

Bu frekans bağımlılık kondansatör çalışmasını etkiler. Hızlı şarj ve deşarj ne anma kapasitans değeri ne de enerji yoğunluğu mevcut. Bu durumda nominal kapasitans değeri her uygulama durumu için hesaplanır.

5.5 volt süper kapasitör İki tek kişilik hücreler, her biri en az 2.75 volt anma, seri bağlantılı olarak inşa edilmiştir .

Süper kapasitörler alçak gerilim bileşenleri. Güvenli çalışma voltaj belirtilen sınırlar içinde kalmasını gerektirir. Anma gerilimi sürekli olarak uygulanan DC gerilim veya yüksek darbe gerilimi maksimum URI ve belirtilen sıcaklık aralığında kalır. Kondansatörleri sürekli anma gerilimini aşan gerilimlere maruz bırakmayın.

Anma gerilimi hangi elektrolit parçalanır elektriksel delinme gerilimi karşı bir güvenlik payı içerir. Arıza gerilim Helmholtz yer ayıran çözücü molekülleri parçalanır çift katman, örneğin su hidrojen ve oksit böler. Çözücü molekülleri daha sonra birbirlerinden elektrik ücretleri ayrı olamaz. Anma gerilimi daha yüksek bir gerilim hidrojen gazı oluşumu veya kısa devreye neden olmaktadır.

Sulu elektrolit ile standart Süper kapasitörler normalde 2.1 2.3 V nominal gerilim ve 2.5 2.7 V ile organik maddeleri ile kapasitörler ile belirtilen Lityum-iyon katkılı elektrotlar ile kapasitörler 3.8 4 V nominal gerilim ulaşabilir, ama 2.2 V alt voltaj sınırıdır..

Süper kapasitörler anma gerilimleri genellikle uygulamalar gerektirir daha düşük. Yüksek gerilim uygulama seri bağlama hücreleri gerektirir. Her bileşen kapasitans değeri ve ESR arasında küçük bir fark vardır beri, aktif veya pasif olarak onlara uygulanan gerilimi stabilize etmek için dengelemek için gereklidir. Pasif dengeleme Süper kapasitörler paralel dirençler kullanır. Aktif dengeleme akım değişen bir eşik elektronik voltaj yönetimi içerebilir.

/A süper kapasitör boşaltma gözenekli yapısı içine elektrotlar ve ayırıcı arasında elektrolit içindeki yük taşıyıcılarının hareketi (iyonlar) bağlı. Kayıplar dahili DC direnç olarak ölçülebilen bu hareketi sırasında meydana gelir.

Seri bağlı elektrotları (direnç/kondansatör) RC elemanları gözenekleri basamaklı elektriksel modeli ile, içine şarj taşıyıcıların artan penetrasyon gözenek derinliği ile iç direnç artar. Dahili DC direnci zamana bağlı ve şarj sırasında artar. Uygulamalar genellikle sadece otomatik açma ve kapama aralığı ilginç. İç direnç Rika gerilim düşümü taburcu ΔV2, sabit akım deşarj bir İdischarge başlayarak hesaplanır. Yardımcı çizgi düz kısmı genişletilmiş ve zaman temel deşarjı başlatmak zaman kesişimi (bkz: resim sağda) elde edilir. Direnç hesaplanmış olabilir.

Bu iç direnç Ri DC AC iç direnç Eşdeğer Seri Direnç (ESR) normalde kapasitörler için belirtilen adı ile karıştırılmamalıdır. 1 kHz ile ölçülür. ESR DC direnci çok daha küçük. ESR süperiletken ani akımları ya da diğer pik akımları hesaplamak için uygun değildir.

Bu sefer sürekli deşarj süresi/şarj belirler. Örneğin 30 mΩ bir iç direnç ile 100 F Bir kondansatör, bir süre = 3 0.03 • 100 s sabit vardır. 3 saniyelik bir akım iç direnç ile sınırlı ile şarj ettikten sonra, kondansatör tam şarj (veya tam şarj 36.8% deşarj) 62.3'üne sahiptir.

Sürekli iç direnci ile standart kapasitörler tam 5 T sırasında şarj edin. Şarj ile iç direnci artırır beri, bu kez gerçek formülü ile hesaplanamaz. Böylece, deşarj süresi/şarj belirli bir yapı detayları bağlıdır.

Süper kapasitörler kimyasal bağların olmadan çalışmaz çünkü, mevcut yük, şarj, deşarj ve pik akımları da dahil olmak üzere tepki kısıtlamalar ile sınırlı değildir. Mevcut yük ve istikrar döngüsü şarj edilebilir piller için çok daha yüksek olabilir. Mevcut yükler piller için önemli ölçüde daha düşük bir iç direnç ile sınırlıdır.

Isı genellikle elektrolit difüzyon nedeniyle kondansatör ömrünü tanımlar. Isı üretimi mevcut yükler gelen maksimum ortam sıcaklığı 5 ila 10 K beklenen ömrü üzerinde sadece küçük bir etkisi vardır) daha küçük olmalıdır. Bu nedenle sık sık bisiklet için belirtilen şarj ve deşarj akımları iç direnci tarafından belirlenir.

Süper kapasitörler (polimer elektrotlar olanlar hariç) potansiyel olarak önemli bir kapasite damla veya iç direnci artırır olmadan bir milyondan fazla şarj/deşarj destekleyebilir. Daha yüksek akım yük altında bu piller üzerinde Süper kapasitörler ikinci büyük avantajı. İstikrar çift elektrostatik ve elektrokimyasal depolama esasları sonuçları.

Belirtilen şarj ve deşarj akımları önemli ölçüde tek bir darbe ile frekansını düşürerek ya da aştı. Isı tek bir darbe ile oluşturulan bir sonraki darbe nispeten küçük ortalama ısı artışı sağlamak için oluşana kadar zamana yayılmış olabilir. Böyle bir "doruk güç mevcut" güç uygulamaları için Süper kapasitörler fazla 1000 F sağlayabilir maksimum tepe akımı 1000 A bu Tür yüksek akım üretmek yüksek termal stres ve yüksek elektromanyetik kuvvetler bu zarar verebilir elektrot-toplayıcı bağlantısı gerektiren sağlam tasarım ve inşaat kapasitörler.

Süper kapasitörler/yüksek enerji rechargeablebatteries yüksek güç/düşük enerji elektrolitik kapasitörler ve düşük güç arasındaki boşluğu kaplar. Bir kondansatörde depolanan enerji Wmax formülü ile verilir.

Bu formül enerji miktarını saklı açıklar ve genellikle yeni araştırma başarıları tanımlamak için kullanılır. Ancak, depolanan enerjinin sadece küçük bir kısmı gerilim düşümü ve zaman iç direnci üzerinde sürekli saklı ücretten biraz ulaşılmaz olduğu anlamına çünkü uygulamalar için kullanılabilir. Enerji Weff etkili olmuştur miktarda Vmaxand Vmin arasındaki gerilim farkı azalır vetemsil edilebilir.

Süper bir kapasitör saklanabilir kütle başına düşen enerji miktarı özgül enerji denir. Özel enerji gravimetrically (kütle birimi başına) kilogram başına watt-saat (Wh/kg) ile ölçülmektedir..

2013 itibarıyla ticari belirli enerjileri etrafında 0,5-15 Wh/kg arasında değişir. Karşılaştırma için, bir alüminyum elektrolitik kondansatör mağazalarda genellikle 0.01 0.3 Wh/kg, geleneksel kurşun-asit pil mağazalarda genellikle 30-40 Wh/kg ve modern lityum-iyon pil 100-265 Wh/kg. Bu nedenle Süper kapasitörler elektrolitik kapasitörler, ama sadece kadar pil onuncu göre 10 ile 100 kat daha fazla enerji depolayabilir.

Ticari hacimsel enerji yoğunluğu çok farklı ama yaklaşık 5 ila 8 Wh/l genel aralığı. Litre ve dm3 birimleri birbirinin yerine kullanılabilir.

Süper kapasitörler pillerden çok daha uzun bir ömüre sahiptir. Süper kapasitörler elektrotlar (elektrotlar polimer olanlar hariç) kimyasal değişiklikler güvenmeyin beri yaşam süreleri çoğunlukla sıvı elektrolit Buharlaşma hızı değişir. Genel olarak bu buharlaşma yük akımı, akım döngü frekans ve gerilim sıcaklığın bir fonksiyonu vardır. Mevcut yük ve çevrim frekans buharlaşma belirleme ortam sıcaklığı ve iç ısı toplamıdır, böylece iç ısı üretir. Bu sıcaklık kondansatör bir vücudun merkezi çekirdek ısısı olarak ölçülebilir. Çekirdek sıcaklığında daha hızlı buharlaşma daha kısa yaşam süresi anlamına gelir.

Buharlaşma genellikle kapasitans azaltmak ve iç direnç artmaktadır. Göre IEC/EN 62391-2 kapasitans indirim %30 ya da iç direnç aşan dört kez kendi veri sayfası özellikleri değerlendirilir "giyim-hataları", ima bileşen ulaşmıştır sonu. Kondansatörler çalışabiliyor, ama yetenekleri azaltılmış. Parametreleri sapma düzgün çalışması üzerinde herhangi bir etkisi olup olmadığını kapasitörlerin uygulama bağlıdır.

Elektrik parametreleri 62391-2 EN IEC/belirtilen böyle büyük değişiklikler genellikle yüksek akım yük uygulamaları için kabul edilemez. Yüksek akım yükleri destekleyen bileşenleri çok daha küçük sınırlar, örneğin, 20% kapasitans ya da çift iç direnç kaybı kullanın. daha dar bir tanım bu tür uygulamalar için önemli, doğrusal olarak iç direnç arttıkça ısı artar ve maksimum sıcaklığın üzerine çıkılmamalıdır. Sıcaklık belirtilenden daha yüksek bir kondansatör yoktur.

Süper kapasitörler gerçek uygulama süresi, olarak da adlandırılan "hizmet ömrü", "yaşam süresi" ya da "yük hayat", oda sıcaklığında 10 ila 15 yıl veya daha fazla ulaşabilirsiniz. Uzun süreli üreticileri tarafından test edilemez. Bu nedenle, onlar en yüksek sıcaklık ve gerilim koşullarında beklenen kondansatör ömrünü belirtin. Sonuçları Bilgi Formu gösterim "(saat) zaman/max test. kullanarak belirtilen sıcaklık (°C)" gibi "5000 h/65 °C". Bu değer ve bir formül ile, düşük yaşam koşulları için tahmin edilebilir.

Süper kapasitörlerde yaşlanma testi belirli bir zaman içinde maksimum sıcaklık ve voltaj ile “dayanıklılık testi” kullanarak üretici tarafından test edilmiştir. Bir "kusur" bu test sırasında ürün yıpraması veya toplam hatası olarak ortaya çıkabilir.

Bilgi Formu ömür boyu şartname koşulları uygulama gelen göre beklenen ömür tahmini için kullanılabilir. "10-derece-kural" kullanılan elektrolitik kapasitörler olmayan katı elektrolit bu tahminler için kullanılır ve Süper kapasitörler için de kullanılabilir. Bu kural Saf denklemi, tepkime hızlarının sıcaklık bağımlılığı için basit bir formülü kullanır. Çalışma Sıcaklığı 10 °C her azaltılması için tahmini ömrü iki katına çıkar.

Ömür sıvı elektrolit içindeki gaz geliştirme voltaj bağlıdır çünkü Ayrıca işletme gerilimine bağlıdır. Gerilim daha küçük gaz geliştirme ve daha uzun yaşam süresi daha düşük. Genel bir formül ömür boyu gerilim ile ilgilidir.

Güç uygulamaları için yaşam beklentisi de döngüleri mevcut yük veya sayı ile sınırlı olabilir. Bu sınırlama, belirtilen ilgili üretici tarafından ve güçlü bir türüne bağlıdır.

Simetrik Süper kapasitörler anot ve katot aynı malzemeden oluşur bu yana, teorik olarak Süper kapasitörler hayır truepolarity ve geri dönülemez normalde oluşmaz. Ancak ters bir şarj süper kapasitör kapasitesini azaltır, polarite üretim sırasında elektrotlar oluşumu sonucu korumak için önerilen yöntemdir. Asimetrik Süper kapasitörler doğal olarak kutup vardır.

Şartlar "" ve "katot bir bileşen, bir tüketici olarak bir jeneratör olarak kabul edilir olup olmadığını" kutup bağlı değişiklikler nedeniyle karışıklığa yol açabilir. anot Bir akümülatör veya katot pozitif polarite olan bir pili (+) ve anot negatif olan kutup (-). Katot negatif olan kapasitörler için polarite (-) ve anot, pozitif kutup (+). Bu Süper kapasitörler yerine özel dikkat gerektirir ya da piller paralel olarak değiştirdi.

Karıştırma elektrotlar ve elektrolit bileşenleri çeşitli uygulamalar için uygun karışımı verir. Düşük omik elektrolit sistemlerinin geliştirilmesi, yüksek pseudocapacitance ile elektrotlar ile birlikte, daha birçok teknik çözümler sağlar.

Aşağıdaki tablo kapasite aralığında çeşitli üreticiler, voltaj, direnç (ESR, DC veya AC değeri) ve hacimsel iç ve gravimetrik enerji yoğunluğu kapasitörler arasında farklılıklar gösterir.

Süper kapasitörler özellikle lityum-iyondan yapılan elektrolitik kapasitörler ve şarj edilebilir piller ile rekabet etmektediir. Aşağıdaki tablo elektrolitik kapasitörler ve piller ile üç ana süper kapasitör grubunun önemli parametrelerini karşılaştırır.

Elektrolitik kondansatörler, düşük frekans aralığında AC direnç olarak deşarj, yüksek dielektrik gücü (550 V) ve iyi bir Frekans tepkisi/sınırsız şarj özelliği. Süper kapasitörler elektrolitik kapasitörler daha 10 ila 100 kat daha fazla enerji depolayabilir ama AC uygulamaları desteklemez.

Açısından şarj edilebilir piller Süper kapasitörler özelliği yüksek tepe akımları, düşük maliyetli, döngü, hiçbir tehlike gazı iyi prensipleri, non-korozif elektrolit ve düşük toksisite malzeme, süre piller teklif, daha düşük satın alma maliyeti, sabit voltaj altında akıntı,ama gerektiren karmaşık elektronik kontrol ve anahtarlama cihazları ile buna bağlı enerji kaybı ve kıvılcım tehlikesi belirgin olarak daha kısadır.

Süper kapasitörler büyük miktarda güç deşarj/şarj ya da daha uzun bir ömür için çok yüksek bir sayının gerekli olduğu nispeten kısa bir zaman için gerekli olduğu uygulamalarda avantajları vardır. Tipik uygulamalar miliamper akımları veya birkaç amper için birkaç dakika için geçerli ya da birkaç yüz için güç, yazıcılar, çok daha kısa süreler için güç kW aralığındadır.

Dalgalı yükler, dizüstü bilgisayarlar gibi, GPS, taşınabilir medya oynatıcılar, el aygıtları, ve fotovoltaik sistemleri PDA uygulamaları, Süper kapasitörler güç kaynağı stabilize olabilir.

Süper kapasitörler RAM gibi düşük güç ekipmanları için yedek veya acil güç kapatma, SRAM, mikro-Denetleyiciler ve PC Kartları bulunur. Sayaç okuma (AMR) ekipmanı veya endüstriyel elektronik olay bildirim için otomatik olarak düşük enerji uygulamaları için tek güç kaynağıdır.

Süper kapasitörler ve şarj edilebilir piller için güç, kısa süreli elektrik kesintileri etkilerini ve güncel zirveleri yüksek azaltıcı tamponlardır.Bunlar pil ömrünü uzatır, hangi eğer şebeke elektriği veya yakıt hücresi başarısız olursa genişletilmiş kesintiler oluşur, buna da –battery kick- denir.

Süper kapasitörler elektrolitik kapasitörler çok daha büyük bankalar yerine, sahip olduğu güç kaynakları (UPS) kesintisizdir. Bu arada döngü başına maliyeti azaltır, değiştirme ve bakım masraflarını azaltır, pil işten çıkarılmayı sağlar ve pil ömrünü uzatır. Bir dezavantajı ise özel bir devre olduğundur farklı davranışlar bağdaştırmak gerekmektedir.

Japonya-Niigata Sado şehrinde güneş pilleri ve LED’leri tek başına bir güç kaynağı ile birleştiren sokak ışıkları vardır. Süper kapasitörler güneş enerjisi ve kaynağı 2 LED lamba ile depolar, bir gecede 15 W güç tüketimi sağlar. Bu Süper kapasitörler 10 yıldan fazla dayanabilir ve çeşitli hava koşulları altında +40 ve -20 °C arasında istikrarlı performans sağlayabilir.

Fren enerji (iyileşme ya da yenilenme) geri kazanımı bu sürece yardımcı olur. Bu hızlı ve yüksek devir oranı ile uzun süre üzerinde enerji deposu serbest bileşenler gerektirir. Süper kapasitörler bu şartları yerine getirmektedir ve bu nedenle her türlü ulaşım uygulamalarında çok sık kullanılır.

Süper kapasitörler dizel-elektrikli şanzıman ile dizel lokomotifler demiryolu marş sistemleri pilleri tamamlamak için kullanılıyordu. Kondansatörler tam bir durdurma frenleme enerjisini ve trenin dizel motor ve hızlanma başlangıç için tepe akımı sağlamak ve katener gerilim stabilizasyonu sağlar. 30% enerji tasarrufu için sürüş moduna bağlı olarak enerji geri kazanımı frenleme ile mümkündür. Düşük bakım maliyetleri ve çevre dostu malzemeler süper kapasitörlerin seçimini teşvik etmektedir.

Süper kapasitörler sadece enerji kullanımını azaltmayı mümkün kılmakla kalmaz, aynı zamanda şehrin mimari yapısını korumak için tarihi bölgelerdeki yüksek gerilim hatlarının yerine geçer. Bu yaklaşım, birçok yeni LRV şehir hatları tam yol için yüksek maliyetli gerilim hatlarını değiştirmek için izin alınabilmesini sağlamıştır.

Avrupa'da Süper kapasitör kullanan ilk hibrid otobüs Nürnberg, Almanya'ya 2001 yılında geldi. MAN firmasının “Ultracapbus” adını verdiği bu araç 2001/2002 de gerçek operasyonlarda kullanılmaya başlandı. Test aracı süper kapasitörler ile birlikte dizel elektrikli sürücü ile donatılmıştı. Sistem 80 V, her içeren 36 bileşenleri 8 Ultracap modülleri ile birlikte kurulmuştı. Sistem 640 V ile çalışmış ve/400 kg ile 400 A. enerji içeriği 0.4 kWh seviyesindeydi.

Motor yarışlarını dünya çapında yönetein bir organizasyon olan FIA, önerilen Güç-Tren Yönetmeliği Çerçevesinde Formula 1 için (Versiyon 1.3 of 23) Mayıs 2007'de bir dizi yeni güç tren düzenlemeler bir hibrid disk 200 kW giriş içeren ve çıkış güç kullanarak "superbatteries"’den yapılan pilleri ve paralel bağlanmış Süper kapasitörler(KERS) kullanımını gündeme getirdi. KERS sistemi kullanılarak yaklaşık %20’lik bir depo – lastik verimine ulaşılabiliyor.

%20’den %60’a kadar yakıt tasarrufu EV ve HEV’lerdeki fren enerjisinin yenilenmesi suretiyle amaçlanmıştır . Süper kapasitörler çok daha hızlı şarj edilebilen pil, kararlı elektriksel özellikleri, daha geniş bir sıcaklık aralığı ve daha uzun yaşam süresi gibi özelliklere sahip olmasına rağmen, ağırlık, ses ve nispeten yüksek maliyetler bu avantajların dışında kalmaktadır.

Avusturya - Zell am See şehri, hava tahliyesi Schmittenhöhe Dağı ile şehri bağlamaktadır. Gondollar bazı günler 24 saat, ışıkları, kapı açma ve iletişim için elektrik ile çalışmaktadır. İstasyonlarda pilleri şarj etmek için tek uygun zaman için çok kısa olan misafir yükleme ve boşaltma sırasındaki kısa aralıklarla yapılmaktadır. Süper kapasitörler pillere göre daha uzun – hızlı devir ve daha uzun yaşam süresne sahiptir.

2013 yılı ticari olarak lityum iyon süper kapasitörlerin bugüne kadar en yüksek gravimetrik enerji yoğunluğuna 15 Wh/kg (54 kJ/kg) ile ulaştığı tarihtir. Araştırma enerji yoğunluğu artırmak, iç direnci azaltmak, sıcaklık aralığını genişletmek, yaşam sürelerini arttırmak ve maliyetleri azaltmak üzerinde duruyor. Projeler nano yapılı elektrotlar, özel gözenek boyutlu elektrotlar, pseudocapacitive kaplama veya doping malzemesi ve geliştirilmiş elektrolitleri içermektedir.