काय आहेसुपरकॅपॅसिटर 

सुपरकॅपॅसिटर हे ऊर्जा साठवण यंत्रणेनुसार डबल इलेक्ट्रिक लेयर कॅपॅसिटर आणि स्यूडोकॅपॅसिटरमध्ये विभागले जातात. हे एक नवीन प्रकारचे ऊर्जा साठवण उपकरण आहे, ज्यामध्ये उच्च पॉवर डेन्सिटी, कमी चार्जिंग वेळ, दीर्घ सेवा आयुष्य, चांगली तापमान वैशिष्ट्ये, ऊर्जा बचत आणि हरित पर्यावरण संरक्षण ही वैशिष्ट्ये आहेत. सुपरकॅपॅसिटर बहुउपयोगी आहेत.

सुपरकॅपॅसिटर बॅटरी असू शकतात का?

सुपरकॅपॅसिटर बॅटरीची जागा घेऊ शकतात, हीदेखील भविष्यातील एक दिशा आहे.

सुपरकॅपॅसिटर्स, ज्यांना डबल-लेयर कॅपॅसिटर्स, इलेक्ट्रोकेमिकल कॅपॅसिटर्स, गोल्ड कॅपॅसिटर्स आणि फराह कॅपॅसिटर्स असेही म्हणतात, इलेक्ट्रोलाइट्सचे ध्रुवीकरण करून ऊर्जा साठवतात. हा एक इलेक्ट्रोकेमिकल घटक आहे, परंतु त्याच्या ऊर्जा साठवण प्रक्रियेत कोणतीही रासायनिक अभिक्रिया होत नाही. ही ऊर्जा साठवण प्रक्रिया उलटसुलट करता येण्याजोगी (reversible) आहे, आणि याच कारणामुळे या सुपरकॅपॅसिटरला लाखो वेळा पुन्हा पुन्हा चार्ज आणि डिस्चार्ज केले जाऊ शकते. सुपरकॅपॅसिटर्सची कल्पना इलेक्ट्रोलाइटमध्ये तरंगणाऱ्या दोन अप्रतिक्रियाशील सच्छिद्र इलेक्ट्रोड प्लेट्स म्हणून केली जाऊ शकते. प्लेटवर चार्ज जमा झाल्यावर, पॉझिटिव्ह प्लेट इलेक्ट्रोलाइटमधील निगेटिव्ह आयनांना आकर्षित करते आणि निगेटिव्ह प्लेट पॉझिटिव्ह आयनांना आकर्षित करते, ज्यामुळे प्रत्यक्षात दोन कपॅसिटिव्ह साठवण थर तयार होतात. यामध्ये पॉझिटिव्ह आयन निगेटिव्ह प्लेटजवळ वेगळे राहतात आणि निगेटिव्ह आयन पॉझिटिव्ह प्लेटजवळ राहतात.

सुपरकॅपॅसिटर हा जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ हेल्महोल्ट्झ यांनी मांडलेल्या आंतरपृष्ठीय दुहेरी थर सिद्धांतावर आधारित एक नवीन प्रकारचा कपॅसिटर आहे. आपल्या सर्वांना माहीत आहे की, इलेक्ट्रोलाइट द्रावणात घातलेल्या धातूच्या इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर द्रवाच्या पृष्ठभागाच्या दोन्ही बाजूंना अतिरिक्त प्रभाराची विरुद्ध चिन्हे दिसतात, ज्यामुळे अवस्थांमध्ये विभवांतर निर्माण होते. मग, जर एकाच वेळी दोन इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोलाइटमध्ये घातले आणि त्यांच्यामध्ये इलेक्ट्रोलाइट द्रावणाच्या विघटन व्होल्टेजपेक्षा कमी व्होल्टेज लावले, तर विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली इलेक्ट्रोलाइटमधील धन आणि ऋण आयन वेगाने ध्रुवांकडे सरकतील आणि अनुक्रमे दोन्ही वरच्या इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर एक घट्ट प्रभार थर, म्हणजेच दुहेरी विद्युत थर, तयार करतील.

त्यामुळे तयार होणारा दुहेरी विद्युत थर हा, पारंपरिक कपॅसिटरमधील डायइलेक्ट्रिकमध्ये विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली निर्माण होणाऱ्या ध्रुवीकृत चार्जसारखा असतो, ज्यामुळे कपॅसिटन्सचा परिणाम दिसून येतो. घट्ट दुहेरी विद्युत थर हा सपाट कपॅसिटरसारखाच असतो, परंतु घट्ट चार्ज थरांमधील अंतर हे सामान्य कपॅसिटरच्या चार्ज थरांमधील अंतरापेक्षा खूपच कमी असल्यामुळे, त्याची कपॅसिटी सामान्य कपॅसिटरपेक्षा जास्त असते.

डबल-लेयर कपॅसिटरचा अंतर्गत रोध ॲल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कपॅसिटरपेक्षा जास्त असतो, त्यामुळे त्याला लोड रेझिस्टन्सशिवाय थेट चार्ज करता येते. जर ओव्हरव्होल्टेज चार्जिंग झाले, तर डबल-लेयर कपॅसिटर डिव्हाइसला नुकसान न पोहोचवता सर्किट उघडतो, जे ॲल्युमिनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कपॅसिटरच्या ओव्हरव्होल्टेज ब्रेकडाउनपेक्षा वेगळे आहे. त्याच वेळी, रिचार्जेबल बॅटरीच्या तुलनेत, डबल इलेक्ट्रिक लेयर कपॅसिटरला अमर्यादपणे चार्ज करता येते आणि चार्जिंगची संख्या १०^६ पेक्षा जास्त वेळा पोहोचू शकते, त्यामुळे डबल इलेक्ट्रिक लेयर कपॅसिटरमध्ये केवळ कपॅसिटरचीच नव्हे, तर बॅटरीचीही वैशिष्ट्ये आहेत आणि तो बॅटरी व कपॅसिटरमधील एक नवीन विशेष घटक आहे.