Süper kapasitör
Temelleri > Elektrostatik çift tabaka Kapasitansı

Sıvı elektrolit, elektrot ve çözünen pozitif iyonlar negatif iyonlar çift katlı basitleştirilmiş görünümdedir ve polarize moleküller bir tabaka ile ayrılmıştır. Her elektrokimyasal kapasitör iki elektrot, mekanik olarak elektrolit üzerinden ionically birbirine bağlı olan bir ayırıcı ile ayrılmış bulunmaktadır. Elektrolit pozitif ve negatif iyonlar su gibi bir çözücü içinde çözülmüş bir karışımıdır. İki elektrot her yüzeylerin sıvı elektrolit elektrot iletken metal yüzey kişileri bir alan yoktur. Bu arayüz çözünmez katı elektrot yüzeyi ve bitişik sıvı bir elektrolit gibi maddenin farklı aşamaları arasında ortak bir sınır oluşturur. Bu arabirim çift katman etkisi çok özel bir fenomen oluşur.[20]
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:[21]kullanılabilir.
Buna göre, C En büyük kapasitörler geçirgenlik e, çok büyük elektrot plaka yüzey A bölgesi ve küçük arasındaki mesafe plakaları yüksek malzemelerden yapılmış d kapasitans. Sonuç olarak, çift katmanlı kapasitörler çok daha yüksek kapasitans değerleri daha geleneksel kapasitörler, kaynaklanan son derece geniş bir yüzey alanı aktif karbon elektrotlar ve son derece ince Çift Katman mesafeye sıralanışını birkaç ångströms (0.3-0.8 nm).[11][19]
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.