Изобретение относится к производству высокоемких электрических конденсаторов.
Известны конденсаторы, запасающие энергию за счет емкости двойного электрического слоя на границе раздела "электрод-электролит" (В.П.Кузнецов и др. "Пути и перспективы развития и применения конденсаторов с двойным электрическим слоем (ионисторов), "Электронная техника", сер. 5, N 4, 1991 г. ). Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является двойнослойный конденсатор FA OH105Z производства фирмы NEC (Япония). Сборка состоит из 8 последовательно соединенных конденсаторов. Каждый конденсатор содержит корпус, токоподводы, положительный и отрицательный электроды и электролит, причем положительный электрод является поляризуемым и изготовлен из углеродного материала с высокой удельной поверхностью, а электролит в качестве ионогенной добавки содержит серную кислоту, в том числе анион серной кислоты.
Указанный конденсатор имеет низкую емкость и удельную энергию.
Технической задачей изобретения является создание двойнослойного конденсатора, имеющего повышенную емкость и удельную энергию.
Решение данной задачи достигается тем, что конденсатор, содержащий корпус, токоподводы, отрицательный электрод, поляризуемый положительный электрод из углеродного материала с высокой удельной поверхностью, ионопроводящий сепаратор и водный электролит с ионогенной добавкой, в качестве ионогенной добавки содержит соль или кислоту с анионом из ряда I-, SCN- или их смесь, и/или соль аммония, металла, щелочного металла из группы Rb+ , Li+, K+, Cs+ с анионом Br-.
Как известно (Б.В. Дамаскин, О.А. Петрий. "Введение в электрохимическую кинетику". М., 1983, с. 44), анионы I-, Br-, SCN- специфически адсорбируются на поверхности электрода, что приводит к уменьшению толщины двойного электрического слоя и, следовательно, к увеличению емкости двойного электрического слоя. Специфическая адсорбция указанных анионов проявляется на положительно заряжаемом электроде. Углеродный материал с высокой удельной поверхностью обеспечивает высокую емкость двойного электрического слоя, в т.ч. со специфически адсорбированными анионами. При этом отрицательный электрод может быть выполнен как поляризуемым, например из углеродного материала с высокой удельной поверхностью, так и неполяризуемым, работоспособным в электролите, содержащем указанные анионы.
Для подтверждения реализуемости заявляемого изобретения был изготовлен конденсатор в корпусе из полиэтилена с токоподводами из стеклоуглерода, сепаратором из нетканого полипропилена, положительным и отрицательным электродами из активированной углеродной ткани ДСТГ в виде дисков диаметром 18 мм. В качестве электролита использовали 4М водный раствор KI согласно изобретению и для сравнения в таком же конденсаторе 4М раствор KF, не обладающий специфической адсорбцией аниона. На конденсатор подавали напряжение 0,7B. Емкость конденсаторов составила 5,7 Ф и 3,1 Ф соответственно. Таким образом, использование специфически адсорбирующих анионов согласно изобретению повышает емкость конденсатора. При этом запасаемая энергия также возрастает.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ДВОЙНОСЛОЙНЫЙ КОНДЕНСАТОР С РАСПЛАВЛЕННЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ | 1997 |
|
RU2130211C1 |
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВОЙНОСЛОЙНОГО КОНДЕНСАТОРА | 1997 |
|
RU2125750C1 |
КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ | 1997 |
|
RU2130210C1 |
КОНДЕНСАТОР С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИЕЙ | 1994 |
|
RU2094880C1 |
ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА | 1998 |
|
RU2144245C1 |
АККУМУЛЯТОР | 2001 |
|
RU2193261C1 |
АККУМУЛЯТОР | 1998 |
|
RU2144246C1 |
КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА | 1998 |
|
RU2144244C1 |
НАНОКОМПОЗИТНЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2011 |
|
RU2518150C2 |
КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ | 1997 |
|
RU2180144C1 |
Изобретение относится к производству высокоемких электрических конденсаторов и позволяет повысить электрическую емкость и запасаемую энергию. Конденсатор имеет корпус, токоподводы, положительный и отрицательный электроды, причем положительный электрод - поляризуемый углеродный с высокой удельной поверхностью, и водный электролит, содержащий ионогенную добавку, ионопроводящий сепаратор. В качестве ионогенной добавки взята соль, или кислота с анионом из ряда J-, SCN-, или их смесь, или/и соль аммония, металла, щелочного металла из группы Rb+, Li+, K+?Cs+ с анионом Br-. Конденсатор имеет низкую емкость и удельную энергию.
Двойнослойный конденсатор, содержащий корпус, токоподводы, отрицательный электрод, поляризуемый положительный электрод из углеродного материала с высокой удельной поверхностью, ионопроводящий сепаратор и водный электролит, содержащий ионогенную добавку, отличающийся тем, что в качестве ионогенной добавки взята соль или кислота с анионом из ряда J-, SCN- или их смесь, или/и соль аммония, металла, щелочного металла из группы Rb+, Li+, K+, Cs+ с анионом Br-.
Кузнецов П.В | |||
и др | |||
Пути и перспективы развития и применения конденсаторов с двойным электрическим слоем (ионисторов) | |||
- Электронная техника, сер | |||
Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
Экономайзер | 0 |
|
SU94A1 |
US 4761713 A, 08.08.88 | |||
ТУАЛЕТ СО СМЫВОМ ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ) И ЕГО СИСТЕМА СМЫВА | 1998 |
|
RU2182203C2 |
Конденсатор | 1989 |
|
SU1777183A1 |
Авторы
Даты
1999-01-20—Публикация
1997-08-29—Подача