KAPASITOR SUPER

Kapasitor super adalah kapasitor yang memiliki nilai kapasitansi sangat besar dalam kemasan yang relatif kecil. Kapasitor super, jenis baru dari kapasitor elektro-kimia, disebut juga kapasitor ultra, telah ditetapkan sebagai istilah generik untuk kapasitor listrik double-layer (EDLC), pseudocapacitors dan kapasitor hybrid

Supercapacitors tidak memiliki dielektrik padat konvensional.. Nilai kapasitansi dari kapasitor elektrokimia ditentukan oleh prinsip dua penyimpanan berkapasitas tinggi

*Double-layer kapasitansi - penyimpanan dari energi listrik elektrostatik dicapai oleh pemisahan muatan dalam lapisan Helmholtz ganda pada antarmuka antara permukaan konduktor elektroda dan larutan elektrolit. Jarak pemisahan muatan dalam lapisan ganda- sekitar beberapa Angstrom (0,3-0,8 nm) dan tetap dari asalnya.

*Pseudo capacitance - Elektrokimia penyimpanan energi listrik, yang dicapai oleh reaksi redoks pada permukaan elektroda atau oleh  adsorpsi ion khususyang menghasilkan transfer muatan faradaic reversibel pada elektroda. Pseudocapacitance adalah faradaic asalnya.


Double-layer capacitance dan pseudocapacitance keduanya ikut berperan kepada nilai total dari kapasitor super.
Meskipun demikian perbandingan di antara keduanya sangat berbeda, tergantung kepada desain dari elektroda dan komposisi dari elektrolit.

Pseudocapacitance dapat menambah kapasitansi dari kapasitior super dengan sebanyak besarnya permintaan atas   double-layer capacitance.

Kapasitor super juga menjadi istilah generik untuk kapasitor elektrokimia dengan elektroda double layer memiliki rating kapasitansi dobel layer yang tinggi sebaik pseudocapacitance, dibagi ke dalam tiga keluarga berbeda, berdasarkan desain elektrodanya.

*Double-layer capacitors – Electrochemical capacitors dengan   kapasitansi double-layer statis lebih tinggi daripad faradaic pseudocapacitance
*Pseudocapacitors – Electrochemical capacitors dengan faradaic pseudocapacitance jauh lebih tinggi dari capacitance double-layer static
*Hybrid capacitors – Capacitors dengan electrodes khusus yang menunjukan  signifikan double-layer capacitance dan pseudocapacitance. Kapasitor ini termasuk beberapa pengembangan baru dengan electrode  istimewa (misalnya lithium-ion capacitors).

Kapasitor super memiliki nilai kapasitansi tertinggi per voulme unit dan memiliki kepadatan energy terbesar dari semua kapasitor. Kapasitor super diproduksi dengan nilai kapasitansi sampai dengan 12,000 F/1.2 V, memiliki nilai kapasitansi khusus sampai dengan  10,000 kali dibandingkan kapasitor elektrolit.

Dengan kapasitansi tinggi tersebut, Kapasitor super menjadi jembatan kesenjangan antara batere dan kapasitor.Dalam hal energi tertentu serta dalam hal kekuatan tertentu kesenjangan ini mencakup beberapa kali lipat. Namun, kapasitansi tinggi ini jika dibandingkan dengan baterai hanya sekitar 10% dari kapasitas baterai . Sementara supercapacitors ada memiliki kepadatan energi yang kira-kira 10% dari baterai konvensional, kepadatan daya mereka umumnya 10 sampai 100 kali lebih besar.Kerapatan daya menggabungkan kepadatan energi dengan kecepatan di mana energi dapat dikirim ke beban.


Tidak seperti baterai, dalam reaksi redoks faradaic dari sifat kapasitor super pseudocapacitance, ion hanya melekat pada struktur atom dari elektroda, dan tidak ada atau diabaikan terhadap modifikasi kimia kecil yang terlibat. penyimpanan energi  ini dengan transfer muatan cepat membuat pengisian dan pemakaian dari supercapacitors jauh lebih cepat daripada baterai. Selain itu, supercapacitors akan mentolerir sejumlah besar siklus pengisian dan pengosongan muatan yang cepat. Hal ini membuat mereka cocok untuk koneksi paralel dengan baterai, dan dapat meningkatkan kinerja baterai dalam hal rapat daya,

Dalam kapasitor elektrokimia, elektrolit adalah koneksi konduktif antara dua elektroda. Hal ini membedakan mereka dari kapasitor elektrolit, di mana elektrolit adalah katoda, dan dengan demikian membentuk elektroda kedua.

Supercapacitors adalah komponen terpolarisasi, yang hanya dapat dioperasikan dengan polaritas yang benar. Polaritas ini dikendalikan oleh desain dengan elektroda asimetris, atau, bagi mereka dengan elektroda simetris, oleh tegangan diterapkan selama pembuatan.

Supercapacitors, yang berada di antara kapasitansi kapasitor konvensional dan baterai, memungkinkan spektrum aplikasi yang luas untuk berbagai kebutuhan daya dan  energi, termasuk:

- Menyediakan arus panjang, kecil untuk memori statis (SRAM) dalam peralatan elektronik
- Bidang elektronika daya dengan sangat arus tinggi, singkat dalam sistem KERS di mobil Formula 1, untuk penyimpanan pengiriman energi listrik /
- Pemulihan energi pengereman (pemulihan) dalam kendaraan seperti bus dan kereta api

Semua supercapacitors memiliki parameter listrik yang sangat spesifik. Mereka kebanyakan tidak bisa saling ditukar sama sekali, terutama untuk  jenis kepadatan energi yang lebih tinggi. Tapi supercapacitors dengan perilaku  listrik yang berbeda, mereka dapat digunakan untuk banyak aplikasi yang berbeda dari waktu yang lama, permintaan arus yang rendah hingga permintaan arus pendek puncak yang sangat tinggi.

Contoh aneka super kapasitor