КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ Российский патент 1999 года по МПК H01G9/155 H01G9/38 

Описание патента на изобретение RU2125313C1

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.

Похожие патенты RU2125313C1

название год авторы номер документа
ДВОЙНОСЛОЙНЫЙ КОНДЕНСАТОР С РАСПЛАВЛЕННЫМ ЭЛЕКТРОЛИТОМ 1997
  • Попов Андрей Вениаминович
  • Гительсон Александр Владимирович
  • Кузьмин Геннадий Яковлевич
RU2130211C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВОЙНОСЛОЙНОГО КОНДЕНСАТОРА 1997
  • Попов А.В.
  • Гительсон А.В.
  • Кузьмин Г.Я.
RU2125750C1
КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ 1997
  • Попов Андрей Вениаминович
  • Гительсон Александр Владимирович
  • Кузьмин Геннадий Яковлевич
RU2130210C1
КОНДЕНСАТОР С ВЫСОКОЙ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИЕЙ 1994
  • Попов Андрей Вениаминович
  • Артемьев Александр Адольфович
  • Гительсон Александр Владимирович
  • Кузьмин Геннадий Яковлевич
  • Шангин Юрий Александрович
RU2094880C1
ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА 1998
  • Попов А.В.
  • Гительсон А.В.
  • Кузьмин Г.Я.
RU2144245C1
АККУМУЛЯТОР 2001
  • Гительсон А.В.
  • Кузьмин Г.Я.
  • Попов А.В.
RU2193261C1
АККУМУЛЯТОР 1998
  • Попов А.В.
  • Гительсон А.В.
  • Кузьмин Г.Я.
RU2144246C1
КАТОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА 1998
  • Попов А.В.
  • Гительсон А.В.
  • Кузьмин Г.Я.
RU2144244C1
НАНОКОМПОЗИТНЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2011
  • Гинатулин Юрий Мидхатович
  • Десятов Андрей Викторович
  • Асеев Антон Владимирович
  • Булибекова Любовь Владимировна
  • Ли Любовь Денсуновна
  • Сиротин Сергей Иванович
  • Кубышкин Александр Петрович
RU2518150C2
КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ 1997
  • Васечкин В.И.
  • Вольфкович Ю.М.
  • Шматко П.А.
  • Ашмарин Е.А.
  • Баскаков А.В.
  • Бульдяев А.Ф.
  • Дашко О.Г.
RU2180144C1

Реферат патента 1999 года КОНДЕНСАТОР С ДВОЙНЫМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЛОЕМ

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.

Формула изобретения RU 2 125 313 C1

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-.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2125313C1

Кузнецов П.В
и др
Пути и перспективы развития и применения конденсаторов с двойным электрическим слоем (ионисторов)
- Электронная техника, сер
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Экономайзер 0
  • Каблиц Р.К.
SU94A1
US 4761713 A, 08.08.88
ТУАЛЕТ СО СМЫВОМ ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ) И ЕГО СИСТЕМА СМЫВА 1998
  • Бех Томас П.
  • Мартин Раймонд Брюс
  • Мроккэ Марк М.
RU2182203C2
Конденсатор 1989
  • Иванов Александр Михайлович
  • Фомин Андрей Владимирович
  • Богницкий Исаак Яковлевич
  • Чижевский Сергей Владимирович
  • Ефимов Сергей Евгеньевич
  • Ильин Владимир Алексеевич
  • Емельянов Геннадий Иванович
  • Дмитриев Анатолий Александрович
SU1777183A1

RU 2 125 313 C1

Авторы

Попов А.В.

Гительсон А.В.

Кузьмин Г.Я.

Даты

1999-01-20Публикация

1997-08-29Подача