ИОНИСТОР

SUPERCAPACITOR

Artem Petrov

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается ионистор – устройство, занимающее промежуточное положение между конденсатором и химическим источником тока.

ABSTRACT

The article deals with a supercapacitor - a device that occupies an intermediate position between a capacitor and a chemical current source.

Ключевые слова: ионистор, конденсатор, аккумулятор.

Keywords: supercapacitor, capacitor, battery.

Из года в год возрастает количество устройств, работающих от аккумуляторных батарей. Они производятся более сложными по составу, потребляют больше электрической энергии (последнее, в большей мере, относится к мобильным телефонам и планшетам, которые в связи с большими размерами экрана, тратят огромное количество электроэнергии). Эта причина вместе с конкуренцией, которая возрастает с геометрической прогрессией, подталкивает исследователей искать новые технологии изготовления аккумуляторов, которые позволили бы выпускать легкие, компактные и более емкие батареи.

Основой для всех потенциально перспективных идей на сегодняшний день являются литий-ионные аккумуляторы. Они имеют высокую энергетическую плотность (способность хранить определенное количество энергии на единицу массы), не подвержены «эффекту памяти». Производители совершенствуют электролит, используемый в литий-ионных аккумуляторах (речь идет о безводной жидкости на основе солей лития), повышая энергетическую плотность источников питания.

Ионистор (суперконденсатор) - устройство для хранения электроэнергии. Это нововведение появились в 1957 году и было запатентовано фирмой из Америки GeneralElektric. В то время устройство казалось чем-то сверхъестественным, так как везде использовались обычные конденсаторы. Чтобы увеличить их электрическую ёмкость, было необходимо повышать размер пластин до огромных и непрактичных размеров. С ионистором все гораздо проще. В отличии от многих химических элементов, он может отдавать большее количество энергии за меньший промежуток времени. Многие исследователи утверждают, что в ближайшее время ионистры будут использоваться повсеместно. Для лучшего понимания теперь поговорим об электрической мощности.

Она предполагает запас мощности в ионисторах, так же, как и в литиевых аккумуляторах и связывает их вместе. Что касается единиц измерения: к ионистрам лучше всего применимы ватты, чем фарады, так как в большинстве случаев на супер-конденсаторах указывают 1000 мкФ. Как понять: много это или мало? А ватты ближе к пониманию обычного человека. К тому же, они могут поведать об ионистрах больше, чем фарады, так как можем лично убедиться на практике в работе электрических приборов и увидеть, какое количество электроэнергии отдали супер - конденсаторы.

Отличительной особенностью ионистора заключается в том, что имеет возможность отдавать большие токи, а те в свою очередь умножаются на пропорционально падающее напряжение. Это позволяет ему держать заряд до самого последнего момента. При полной зарядке супер - конденсатора его запас огромен и не сравнится с литием. Заряды, выполняющие роль электродов, имеют между собой очень малое расстояние, которое меньше толщины диэлектрика. За счет этого ионисторы обладают значительной электрической емкостью. В процессе зарядки супер - конденсатора на порах металла появляются с одной стороны положительные ионы, а с другой - накапливаются электроны. Во время передачи электроэнергии они равномерно перетекают друг к другу, образуя нейтральные атомы металла.

Как ни странно, но супер-конденсатор возможно заряжать как минимальными токами, так и максимальными. Так же к преимуществам ионисторов можно отнести: бесконечность повторений заряда и разряда, отсутствие перегрева, независимость от температура окружающей среды, высокий КПД, экологически чистый продукт. Опираясь на вышесказанные преимущества, можно сделать небольшой вывод: область использования ионисторов - безгранична.

Несмотря на все положительные качества супер-конденсатора, у него имеются ряд недостатков: высокая стоимость, большой самозаряд, напряжение, независимое от заряженности, выход из строя при коротком замыкании, низкое рабочее напряжение.

Список литературы:

1. https://www.chipdip.ru/catalog/supercapacitors (дата обращения 04.11.2021)
2. https://www.vestnik-donstu.ru/jour/issue/view/94/showToc (дата обращения: 04.11.2021)