RU2058054C1 - Конденсатор с двойным электрическим слоем - Google Patents
Конденсатор с двойным электрическим слоем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2058054C1 RU2058054C1 SU5046350A RU2058054C1 RU 2058054 C1 RU2058054 C1 RU 2058054C1 SU 5046350 A SU5046350 A SU 5046350A RU 2058054 C1 RU2058054 C1 RU 2058054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nickel
- electrode
- capacitor
- electrolyte
- conducting layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Использование: в электротехнике для создания устройств, аккумулирующих электрическую энергию. Сущность изобретения: в конденсаторе с двумя электродами один электрод выполнен оксидноникелевым, второй электрод поляризуемый, выполнен из углеродного волокнистого материала и металлизирован никелем до содержания его в количестве 9 - 60 мас %. В качестве электролита использован водный раствор карбоната или гидроксида щелочного металла с концентрацией 0,01 - 3 и 3 - 7 моль/л соответственно. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания устройств, аккумулирующих электрическую энергию, которые можно использовать как источники питания в различной аппаратуре (часах, ЭВМ, телевизорах, радиоприемниках и т.д.), а также для аварийных систем энергоснабжения и для запуска двигателей внутреннего сгорания, например автомобильных.
Известны конденсаторы с двойным электрическим слоем (двойнослойные конденсаторы, ДК), с жидким электролитом и поляризуемыми электродами, выполненными из разнообразных материалов с большой удельной поверхностью. Наилучшие результаты достигнуты при использовании в качестве электродов различных активированных углей. Удельная емкость таких конденсаторов превышает 2 Ф/см3, а использование апротонных электролитов позволяет увеличить рабочее напряжение до 2-3 В.
Однако использование углеродных материалов и органических растворителей не позволяет получить необходимых в отдельных случаях высоких мощностных характеристик ДК из-за большого внутреннего сопротивления, обусловленного низкой проводимостью угля и электролита. Увеличение разрядно-зарядных токов ДК достигается совершенствованием конструкции поляризуемых электродов, например применением добавок электропроводных связующих и использованием волокнистых углеродных материалов.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является ДК с поляризуемыми электродами из углеродного активированного волокна. Элементы цилиндрической формы диаметром 7 или 13 мм и высотой 27 мм имеют рабочее напряжение 1,8 В, емкость 0,1-10 Ф и разрядный ток до 1 А. ДК таблеточной конструкции диаметром 9,5 мм и высотой 2,1 мм заряжается до напряжения 2,4 В, имеет емкость 0,33 Ф и внутреннее сопротивление 40 Ом.
Недостатками прототипа являются низкие для некоторых применений удельные характеристики, затрудняющие, например, использование ДК для запуска двигателей внутреннего сгорания.
Целью изобретения является повышение удельных характеристик ДК.
Поставленная цель достигается тем, что ДК содержит поляризуемые электроды, один из которых выполнен из углеродного волокнистого материала, вторым является оксидноникелевый электрод, а электролитом служит водный раствор карбоната либо гидроксида щелочного металла с концентрацией соответственно 0,01-3 и 3-7 моль/л. Для повышения электропроводности электрод из углеродного материала может быть металлизирован никелем до содержания 9-60 мас.
Указанные интервалы концентраций являются оптимальными. При содержании никеля менее 9 мас. удельная мощность не увеличивается, а содержание никеля свыше 60 мас. не приводит к дальнейшему повышению мощности и снижает удельные весовые характеристики ДК. При содержании карбоната щелочного металла в электролите менее 0,01 моль/л не достигается мощность больше, чем у прототипа, а концентрация 3 моль/л соответствует минимуму температуры замерзания электролита и, соответственно, нижнему температурному пределу эксплуатации ДК. Концентрации раствора гидроксида щелочного металла выбираются исходя из условий использования ДК в соответствии с нормами, принятыми в практике эксплуатации щелочных аккумуляторов. Применение оксидноникелевого электрода в паре с изготовленным из углеродного материала позволяет повысить удельную емкость ДК за счет высокой удельной электрической емкости оксидноникелевого электрода по сравнению с изготовленным из углеродного материала. Использование электролита на основе гидроксида либо карбоната щелочного металла позволяет повысить удельные мощность и емкость ДК, а также уменьшить его стоимость.
П р и м е р 1. Электрод из углеродной ткани толщиной 0,35 мм имел удельную поверхность 900-2000 м2/г. Токосъем изготовлен из перфорированной никелевой фольги толщиной 0,05 мм. Металлокерамический оксидноникелевый электрод толщиной 0,30 мм имел удельную емкость 0,4 А.ч/см3. Электролитом служил раствор гидроксида калия с концентрацией 6 моль/л, сепарацией капроновая ткань с толщиной 0,2 мм. Электродный блок помещен в металлический корпус с габаритами 50 х 24 х 11 мм и загерметизирован.
П р и м е р 2. В отличие от примера 1, габариты ДК 26 х 8 х 50 мм.
П р и м е р 3. В отличие от примера 1 углеродная ткань металлизирована никелем электролитическим способом до содержания никеля 20 мас. а габариты ДК 50 х 12x х 11 мм.
П р и м е р 4. В отличие от примера 1 электролитом служил раствор карбоната натрия с концентрацией 0,8 моль/л, и ДК имел таблеточную конструкцию с диаметром корпуса 22 мм и высотой 3 мм, а углеродная ткань никелирована химическим способом до содержания никеля 32 мас.
Электрические характеристики ДК в соответствии с приведенными примерами сопоставлены с рассчитанными параметрами прототипа в таблице.
Из таблицы следует, что изготовленные в соответствии с изобретением ДК превосходят прототип по удельным электрическим характеристикам.
Claims (2)
1. КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ, содержащий сепаратор, пропитанный жидким электролитом, два электрода, один из которых является поляризуемым и выполнен из углеродного волокнистого материала, и токосъем, отличающийся тем, что второй электрод выполнен оксидно-никелевым, при этом в качестве электролита использован водный раствор карбоната или гидроксида щелочного металла с концентрацией 0,01 3 и 3 7 моль/л соответственно.
2. Конденсатор по п.1, отличающийся тем, что поляризуемый электрод, выполненный из углеродного волокнистого материала, металлизирован никелем до содержания его в количестве 9 60 мас.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5046350 RU2058054C1 (ru) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Конденсатор с двойным электрическим слоем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5046350 RU2058054C1 (ru) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Конденсатор с двойным электрическим слоем |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2058054C1 true RU2058054C1 (ru) | 1996-04-10 |
Family
ID=21606313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5046350 RU2058054C1 (ru) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | Конденсатор с двойным электрическим слоем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2058054C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002019357A1 (fr) * | 2000-08-29 | 2002-03-07 | Universal Resources Ag | Condensateur a double couche electrochimique |
WO2003081617A2 (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Sergey Nikolaevich Razumov | Double-layer electrochemical capacitor |
CN100472679C (zh) * | 1998-11-27 | 2009-03-25 | 通用资源股份公司 | 非对称的电化学电容器 |
-
1992
- 1992-06-03 RU SU5046350 patent/RU2058054C1/ru active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Электрохимический конденсатор с двойным электрическим солем (Нисино Ацуси) Тансо - 1988, N 132, 5727. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100472679C (zh) * | 1998-11-27 | 2009-03-25 | 通用资源股份公司 | 非对称的电化学电容器 |
WO2002019357A1 (fr) * | 2000-08-29 | 2002-03-07 | Universal Resources Ag | Condensateur a double couche electrochimique |
US6842331B1 (en) | 2000-08-29 | 2005-01-11 | Universal Resources Ag | Electrochemical capacitor with a double electric layer |
WO2003081617A2 (en) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Sergey Nikolaevich Razumov | Double-layer electrochemical capacitor |
WO2003081617A3 (en) * | 2002-03-26 | 2003-12-11 | Sergey Nikolaevich Razumov | Double-layer electrochemical capacitor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2202385C (en) | Capacitor with a double electrical layer | |
US3648126A (en) | Electrical capacitor employing paste electrodes | |
US3536963A (en) | Electrolytic capacitor having carbon paste electrodes | |
RU2180144C1 (ru) | Конденсатор с двойным электрическим слоем | |
US3634736A (en) | Electrolytic capacitor employing paste electrodes | |
EP1365427B1 (en) | Electric double layer capacitor | |
US6181546B1 (en) | Double layer capacitor | |
BG63137B1 (bg) | Кондензатор с двоен електрически слой | |
RU2427052C1 (ru) | Электродный материал для конденсатора электрического, способ его изготовления и суперконденсатор электрический | |
EP1324358A2 (en) | Electric double layer capacitor | |
JP4989157B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
US6830594B2 (en) | Process for producing an electric double layer capacitor and positive electrode for an electric double layer capacitor | |
RU2058054C1 (ru) | Конденсатор с двойным электрическим слоем | |
US20110188171A1 (en) | Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same | |
KR20030058315A (ko) | 폴리피롤을 이용한 슈퍼커패시터용 분극성 복합전극 및 그제조 방법 | |
KR100342069B1 (ko) | 왕겨활성탄을 원료로한 분극성 전극의 제조방법 및 그분극성 전극을 적용한 전기이중층 캐패시터 | |
US20150002988A1 (en) | Storage cell | |
RU2695773C1 (ru) | Твердотельный электрохимический конденсатор | |
RU2198446C2 (ru) | Конденсатор с двойным электрическим слоем | |
Kanbara et al. | Porous and electrically conducting clay-carbon composite as electrode of electric double-layer capacitor | |
WO2000022637A1 (en) | High capacitance energy storage device | |
Hahn et al. | A 24 V bipolar electrochemical double layer capacitor based on activated glassy carbon | |
KR100249950B1 (ko) | 전기 이중층 축전지 | |
CA2347224C (en) | High capacitance energy storage device | |
KR100923863B1 (ko) | 에너지 저장장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090604 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100720 |
|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: NF4A Effective date: 20100720 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100720 |
|
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: QB4A Free format text: LICENCE Effective date: 20120813 |