Resistencia interna del ionistor. Ionistores (supercondensadores): dispositivo, tipos, aplicación. » densidad de energía bastante baja

La capacidad eléctrica del globo, como se sabe en los cursos de física, es de aproximadamente 700 μF. Un condensador ordinario de esta capacidad se puede comparar en peso y volumen con un ladrillo. Pero también hay condensadores con la capacidad eléctrica del globo, del mismo tamaño que un grano de arena: los supercondensadores.

Estos dispositivos aparecieron hace relativamente poco tiempo, hace unos veinte años. Se llaman de diferentes maneras: ionistores, ionixes o simplemente supercondensadores.

No crea que sólo están disponibles para algunas empresas aeroespaciales de alto vuelo. Hoy en día se puede comprar en una tienda un ionistor del tamaño de una moneda y con una capacidad de un faradio, que es 1500 veces la capacidad del globo y se acerca a la capacidad del planeta más grande. sistema solar- Júpiter.

Cualquier condensador almacena energía. Para comprender qué tan grande o pequeña es la energía almacenada en el supercondensador, es importante compararla con algo. He aquí una forma algo inusual, pero clara.

La energía de un condensador normal es suficiente para saltar aproximadamente un metro y medio. ¡Un pequeño supercondensador del tipo 58-9V, con una masa de 0,5 g, cargado con un voltaje de 1 V, podría saltar a una altura de 293 m!

A veces piensan que los ionistores pueden reemplazar cualquier batería. Los periodistas describieron un mundo futuro con vehículos eléctricos silenciosos propulsados ​​por supercondensadores. Pero esto todavía está muy lejos. Un ionistor que pesa un kg es capaz de acumular 3.000 J de energía, y la peor batería de plomo-ácido es de 86.400 J, 28 veces más. Sin embargo, cuando se entrega alta potencia en poco tiempo, la batería se deteriora rápidamente y sólo se descarga a medias. El ionistor emite energía repetidamente y sin ningún daño, siempre que los cables de conexión puedan soportarla. Además, el supercondensador se puede cargar en cuestión de segundos, mientras que la batería suele necesitar horas para hacerlo.

Esto determina el ámbito de aplicación del ionistor. Es buena como fuente de energía para dispositivos que consumen poco tiempo, pero con bastante frecuencia. más poder: equipos electrónicos, linternas, arrancadores de automóviles, martillos neumáticos. El ionistor también puede tener aplicaciones militares como fuente de energía para armas electromagnéticas. Y en combinación con pequeña planta de energía El ionistor permite crear automóviles con tracción eléctrica y un consumo de combustible de 1 a 2 litros cada 100 km.

Se encuentran disponibles a la venta ionistores para una amplia gama de capacidades y voltajes de funcionamiento, pero son bastante caros. Entonces, si tienes tiempo e interés, puedes intentar hacer un ionistor tú mismo. Pero antes de dar un consejo concreto, un poco de teoría.

Se sabe por electroquímica: cuando un metal se sumerge en agua, se forma en su superficie la llamada doble capa eléctrica, que consta de cargas eléctricas opuestas: iones y electrones. Las fuerzas actúan entre ellos. atracción mutua, pero los cargos no pueden acercarse. Esto se ve obstaculizado por las fuerzas de atracción del agua y las moléculas de metal. En esencia, una doble capa eléctrica no es más que un condensador. Las cargas concentradas en su superficie actúan como placas. La distancia entre ellos es muy pequeña. Y, como sabes, la capacitancia de un condensador aumenta a medida que disminuye la distancia entre sus placas. Por tanto, por ejemplo, la capacidad de un radio de acero normal sumergido en agua alcanza varios mF.

Esencialmente, el ionistor consta de dos electrodos sumergidos en el electrolito con área grande, en cuya superficie se forma una doble capa eléctrica bajo la influencia del voltaje aplicado. Es cierto que utilizando placas planas ordinarias sería posible obtener una capacitancia de sólo unas pocas decenas de mF. Para obtener las grandes capacidades características de los ionistores, utilizan electrodos hechos de materiales porosos que tienen una gran superficie de poros en pequeñas dimensiones externas.

Alguna vez se probaron metales esponjosos, desde el titanio hasta el platino, para esta función. Sin embargo, el incomparablemente mejor era... el carbón activado ordinario. Se trata de carbón vegetal, que tras un tratamiento especial se vuelve poroso. La superficie de los poros de 1 cm3 de dicho carbón alcanza miles metros cuadrados¡Y la capacidad de la doble capa eléctrica sobre ellos es de diez faradios!

Ionistor casero La Figura 1 muestra el diseño de un ionistor. Consta de dos placas de metal apretadas firmemente contra un "relleno" de carbón activado. El carbón se coloca en dos capas, entre las cuales hay una fina capa separadora de una sustancia que no conduce electrones. Todo esto está impregnado de electrolito.

Al cargar el ionistor, en una mitad de los poros de carbono se forma una doble capa eléctrica con electrones en la superficie y en la otra mitad con iones positivos. Después de la carga, los iones y los electrones comienzan a fluir entre sí. Cuando se encuentran, se forman átomos metálicos neutros y la carga acumulada disminuye y con el tiempo puede desaparecer por completo.

Para evitarlo, se introduce una capa separadora entre las capas de carbón activado. Puede estar compuesto por varias películas finas de plástico, papel e incluso algodón.
En los ionistores aficionados, el electrolito es una solución de sal de mesa al 25% o una solución de KOH al 27%. (A concentraciones más bajas, no se formará una capa de iones negativos en el electrodo positivo).

Como electrodos se utilizan placas de cobre con cables presoldados. Sus superficies de trabajo deben limpiarse de óxidos. En este caso es recomendable utilizar una lija gruesa que deje rayones. Estos rayones mejorarán la adhesión del carbón al cobre. Para una buena adherencia es necesario desengrasar las placas. El desengrasado de las placas se realiza en dos etapas. Primero, se lavan con jabón, luego se frotan con polvo de dientes y se lavan con un chorro de agua. Después de esto, no debes tocarlos con los dedos.

El carbón activado, adquirido en la farmacia, se muele en un mortero y se mezcla con electrolito para obtener una pasta espesa, que se extiende sobre placas completamente desengrasadas.

Durante la primera prueba se colocan las placas con una junta de papel una encima de otra, tras lo cual intentaremos cargarla. Pero aquí hay una sutileza. Cuando el voltaje es superior a 1 V, comienza la liberación de gases H2 y O2. Destruyen los electrodos de carbono y no permiten que nuestro dispositivo funcione en modo condensador-ionistor.

Por tanto, debemos cargarlo de una fuente con un voltaje no superior a 1 V. (Este es el voltaje para cada par de placas que se recomienda para el funcionamiento de ionistores industriales).

Detalles para los curiosos

A un voltaje de más de 1,2 V, el ionistor se convierte en una batería de gas. Se trata de un dispositivo interesante, que también consta de carbón activado y dos electrodos. Pero estructuralmente está diseñado de manera diferente (ver Fig. 2). Normalmente se toman dos varillas de carbono de una vieja. celda galvánica y atar bolsas de gasa con carbón activado a su alrededor. La solución de KOH se utiliza como electrolito. (No se debe utilizar una solución de sal de mesa, ya que su descomposición libera cloro).

La intensidad energética de una batería de gas alcanza los 36.000 J/kg, o 10 Wh/kg. Esto es 10 veces más que un ionistor, pero 2,5 veces menos que una batería de plomo convencional. Sin embargo, una batería de gas no es sólo una batería, sino una pila de combustible única. Al cargarlo, se liberan gases en los electrodos: oxígeno e hidrógeno. Se "asientan" en la superficie del carbón activado. Cuando aparece una corriente de carga, se conectan para formar agua y corriente eléctrica. Sin embargo, este proceso transcurre muy lentamente sin un catalizador. Y resultó que solo el platino puede ser un catalizador... Por lo tanto, a diferencia de un ionistor, una batería de gas no puede producir corrientes elevadas.

Sin embargo, el inventor moscovita A.G. Presnyakov (http://chemfiles.narod.ru/hit/gas_akk.htm) utilizó con éxito una batería de gas para arrancar el motor de un camión. Su considerable peso, casi tres veces mayor de lo habitual, resultó en este caso soportable. Pero el bajo coste y la ausencia de materiales nocivos como el ácido y el plomo parecían sumamente atractivos.

Una batería de gas del diseño más simple resultó ser propensa a autodescargarse por completo en 4 a 6 horas. Esto puso fin a los experimentos. ¿Quién necesita un coche que no se puede arrancar después de haber estado aparcado durante la noche?

Y, sin embargo, las “grandes tecnológicas” no se han olvidado de las baterías de gas. Potentes, ligeros y fiables, se encuentran en algunos satélites. En ellos, el proceso se lleva a cabo bajo una presión de aproximadamente 100 atm y como absorbente de gas se utiliza níquel esponjoso, que en tales condiciones actúa como catalizador. Todo el dispositivo está alojado en un cilindro de fibra de carbono ultraligero. Las baterías resultantes tienen una capacidad energética casi 4 veces mayor que la de las baterías de plomo. Un coche eléctrico podría recorrer con ellos unos 600 km. Pero, lamentablemente, siguen siendo muy caros.

El revuelo que rodea a la construcción por parte de Elon Musk de una "Gigafábrica de Baterías" para su producción baterías de iones de litio Aún no había amainado cuando apareció un mensaje sobre un evento que podría ajustar significativamente los planes del “revolucionario multimillonario”.
Este es un comunicado de prensa reciente de la empresa. Sunvault Energía Inc.., que junto con Compañía de energía Edison logró crear el supercondensador de grafeno más grande del mundo con una capacidad de 10 mil (!) Faradios.
Esta cifra es tan fenomenal que suscita dudas entre los expertos nacionales: en ingeniería eléctrica, incluso 20 microfaradios (es decir, 0,02 milifaradios) es mucho. Sin embargo, no hay duda de que el director de Sunvault Energy es Bill Richardson, ex gobernador de Nuevo México y ex secretario de Energía de Estados Unidos.

Bill Richardson es un hombre muy conocido y respetado: se desempeñó como embajador de Estados Unidos ante la ONU, trabajó durante varios años en el grupo de expertos Kissinger y McLarty e incluso fue nominado al Premio Nobel por sus éxitos en la liberación de estadounidenses capturados por militantes. en varios “puntos calientes” de paz. En 2008, fue uno de los candidatos del Partido Demócrata a la presidencia de Estados Unidos, pero perdió ante Barack Obama. Hoy Sunvault está creciendo rápidamente, habiendo creado una empresa conjunta con Edison Power Company llamada Supersunvault, y la junta directiva nueva empresa incluyó no solo a científicos (uno de los directores es bioquímico, el otro es un oncólogo emprendedor), sino también gente famosa

con buena visión para los negocios. Observo que solo en los últimos dos meses la compañía ha multiplicado por diez la capacidad de sus supercondensadores, de mil a 10.000 faradios, y promete aumentarla aún más para que la energía acumulada en el condensador sea suficiente para alimentar una casa entera. es decir, Sunvault está listo para competir directamente con Elon Musk, que planea producir superbaterías tipo Powerwall con una capacidad de aproximadamente 10 kWh.

Los beneficios de la tecnología del grafeno y el fin de la Gigafábrica. Aquí debemos recordar la principal diferencia entre condensadores y baterías: si los primeros se cargan y descargan rápidamente, pero acumulan poca energía, las baterías, por el contrario. NotaPrincipales ventajas de los supercondensadores de grafeno..

1. V Carga rápida

2. — los condensadores se cargan aproximadamente entre 100 y 1000 veces más rápido que las baterías. Baratura

3. : si las baterías de iones de litio convencionales cuestan alrededor de 500 dólares por 1 kWh de energía acumulada, entonces un supercondensador cuesta sólo 100 dólares y, para finales de año, los creadores prometen reducir el coste a 40 dólares. En cuanto a su composición, se trata de carbono ordinario, uno de los elementos químicos más comunes en la Tierra. Compacidad y densidad de energía y

4. . El nuevo supercondensador de grafeno sorprende no sólo por su fantástica capacidad, que supera en mil veces las muestras conocidas, sino también por su compacidad: tiene el tamaño de un libro pequeño, es decir, cien veces más compacto que los condensadores de 1 faradio. utilizado actualmente.. Son mucho más seguras que las baterías, que se calientan, contienen sustancias químicas peligrosas y, a veces, incluso explotan. El propio grafeno es una sustancia biodegradable, es decir, con el sol simplemente se desintegra y no estropea el medio ambiente. Es químicamente inactivo y no daña el medio ambiente.

5. La sencillez de la nueva tecnología para producir grafeno. Enormes territorios e inversiones de capital, masas de trabajadores, sustancias tóxicas y peligrosas utilizadas en proceso tecnológico Las baterías de iones de litio contrastan marcadamente con la asombrosa simplicidad de la nueva tecnología. El hecho es que el grafeno (es decir, la película de carbono monoatómica más delgada) se produce en Sunvault... usando un disco CD común y corriente en el que se vierte una porción de una suspensión de grafito. Luego, el disco se inserta en una unidad de DVD normal y se graba con un láser. programa especial- ¡Y la capa de grafeno está lista! Se informa que este descubrimiento fue hecho por casualidad: el estudiante Maher El-Kadi, que trabajaba en el laboratorio del químico Richard Kaner. Luego quemó el disco usando el software LightScribe para producir una capa de grafeno.
Además, según el comunicado director ejecutivo Sunvault de Gary Monahan en una conferencia de Wall Street, la firma está trabajando para Se podrían producir dispositivos de almacenamiento de energía de grafeno mediante impresión convencional en una impresora 3D- y esto hará que su producción no sólo sea barata, sino también prácticamente universal. Y en combinación con paneles solares económicos (hoy su coste ha bajado a 1,3 dólares por W), los supercondensadores de grafeno darán a millones de personas la oportunidad de ganar independencia energética desconectándose completamente de la red eléctrica, y más aún, de convertirse en proveedores de electricidad. ellos mismos y destruyendo los monopolios “naturales”.
Por tanto, no hay duda: grafeno los supercondensadores son avance revolucionario en el campo del almacenamiento de energía y . y esto malas noticias Para Elon Musk, la construcción de una planta en Nevada le costará aproximadamente 5 mil millones de dólares, cantidad que no sería fácil de “recuperar” incluso sin tales competidores. Parece que si bien la construcción de la planta de Nevada ya está en marcha y es probable que se complete, es poco probable que se completen las otras tres que Musk ha planeado.

¿Entrar al mercado? No tan pronto como nos gustaría.

La naturaleza revolucionaria de dicha tecnología es obvia. Otra cosa no está clara: ¿cuándo llegará al mercado? Ya hoy, el voluminoso y costoso proyecto Gigafábrica de iones de litio de Elon Musk parece un dinosaurio del industrialismo. Sin embargo, por muy revolucionario, necesario y respetuoso con el medio ambiente que sea nueva tecnología, esto no significa que vendrá a nosotros en uno o dos años. El mundo del capital no puede evitar los shocks financieros, pero ha tenido bastante éxito en evitar los tecnológicos. EN casos similares Los acuerdos entre bastidores entre grandes inversores y actores políticos comienzan a funcionar. Vale la pena recordar que Sunvault es una empresa ubicada en Canadá, y en su junta directiva hay personas que, si bien tienen amplias conexiones en la élite política de Estados Unidos, todavía no forman parte de su núcleo petrodólar, que son más o menos menos claramente luchar contra ello aparentemente ya ha comenzado.
Lo más importante para nosotros es Oportunidades que ofrecen las tecnologías energéticas emergentes: independencia energética para el país y, en el futuro, para cada uno de sus ciudadanos. Por supuesto, los supercondensadores de grafeno son más bien una tecnología de transición “híbrida” que no permite la generación directa de energía, a diferencia de ella; tecnologías magnetogravitacionales, que prometen cambiar por completo el paradigma científico en sí y la apariencia del mundo entero. Finalmente hay tecnologías financieras revolucionarias, que en realidad son tabú para la mafia mundial del petrodólar. Aún así, se trata de un avance muy impresionante, tanto más interesante cuanto que ocurre en la “guarida de la bestia del petrodólar”, en Estados Unidos.
Hace apenas seis meses escribí sobre los éxitos de los italianos en la tecnología de fusión fría, pero durante este tiempo aprendimos sobre la impresionante tecnología LENR de la empresa estadounidense SolarTrends, y sobre el avance de la alemana Gaya-Rosch, y ahora sobre la verdadera Tecnología revolucionaria de dispositivos de almacenamiento de grafeno. Incluso esta breve lista muestra que el problema no es que nuestro gobierno o cualquier otro gobierno no tenga la capacidad de reducir las facturas que recibimos por el gas y la electricidad, y ni siquiera en el cálculo poco transparente de las tarifas.
La raíz del mal es la ignorancia de quienes pagan las facturas y la renuencia de quienes las emiten a cambiar algo. . Sólo para la gente corriente la energía es electricidad. En realidad, la energía del yo es poder.

La publicación científica Science informó sobre un avance tecnológico realizado por científicos australianos en el campo de la creación de supercondensadores.

Los empleados de la Universidad de Monash, ubicada en Melbourne, lograron cambiar la tecnología de producción de supercondensadores hechos de grafeno de tal manera que los productos resultantes son más atractivos comercialmente que sus análogos existentes anteriormente.

Los expertos llevan mucho tiempo hablando de cualidades mágicas supercondensadores basados ​​​​en grafeno y las pruebas en laboratorios han demostrado más de una vez de manera convincente que son mejores que los convencionales. Este tipo de condensadores con el prefijo "super" son esperados por los creadores de la electrónica moderna, las empresas de automóviles e incluso los constructores de fuentes alternativas de electricidad, etc.

El ciclo de vida extremadamente largo, así como la capacidad de un supercondensador de cargarse en el menor tiempo posible, permiten a los diseñadores resolver problemas de diseño complejos con su ayuda. diferentes dispositivos. Pero hasta ese momento, la marcha triunfal de los condensadores de grafeno estaba bloqueada por su baja energía específica y... En promedio, un ionistor o supercondensador tenía un indicador de energía específico de alrededor de 5 a 8 Wh/kg, lo cual está en el contexto descarga rápida hizo que el producto de grafeno dependiera de la necesidad de recargar con mucha frecuencia.

Los empleados australianos del Departamento de Investigación de Fabricación de Materiales de Melbourne, dirigidos por el profesor Dan Lee, lograron aumentar 12 veces la densidad de energía específica de un condensador de grafeno. Ahora bien, este indicador para el nuevo condensador es de 60 W*h/kg, y esto ya es motivo de conversación. revolución técnica en esta área. Los inventores lograron superar el problema de la descarga rápida del supercondensador de grafeno, logrando que ahora se descargue más lentamente que incluso una batería estándar.

Un descubrimiento tecnológico ayudó a los científicos a lograr un resultado tan impresionante: tomaron una película de gel de grafeno adaptable y crearon a partir de ella un electrodo muy pequeño. Los inventores llenaron el espacio entre las láminas de grafeno con electrolito líquido de modo que se formó una distancia subnanométrica entre ellas. Este electrolito también está presente en los condensadores convencionales, donde actúa como conductor de electricidad. Aquí se convirtió no solo en un conductor, sino también en un obstáculo para el contacto de las láminas de grafeno entre sí. Fue este movimiento el que hizo posible lograr una mayor densidad del condensador manteniendo la estructura porosa.

El electrodo compacto en sí se creó utilizando tecnología que es familiar para los fabricantes del papel que todos conocemos. este método Es bastante barato y sencillo, lo que nos permite ser optimistas sobre la posibilidad de producción comercial de nuevos supercondensadores.

Los periodistas se apresuraron a asegurar al mundo que la humanidad ha recibido un incentivo para desarrollar dispositivos electrónicos completamente nuevos. Los propios inventores, por boca del profesor Lee, prometieron ayudar al supercondensador de grafeno a cubrir muy rápidamente el camino desde el laboratorio hasta la fábrica.

Nos guste o no, la era de los coches eléctricos se acerca cada vez más. Y actualmente, sólo una tecnología está frenando el avance y la toma del mercado por parte de los vehículos eléctricos: la tecnología de almacenamiento de energía eléctrica, etc. A pesar de todos los logros de los científicos en este sentido, la mayoría de los coches eléctricos e híbridos tienen en su diseño baterías de iones de litio, que tienen sus lados positivos y negativos, y pueden proporcionar al coche una única carga sólo para una distancia corta, suficiente sólo para viajar dentro de los límites de la ciudad. Todos los principales fabricantes de automóviles del mundo comprenden este problema y están buscando métodos para aumentar la eficiencia de los vehículos eléctricos. vehículos, lo que aumentará la autonomía de viaje con una sola carga baterias.

Una de las formas de mejorar la eficiencia de los coches eléctricos es recolectar y reutilizar la energía que se convierte en calor cuando el coche frena y cuando se mueve sobre superficies irregulares de la carretera. Ya se han desarrollado métodos para devolver dicha energía, pero la eficiencia de su recolección y reutilizar extremadamente bajo debido a la baja velocidad de funcionamiento de las baterías. Los tiempos de frenado suelen medirse en segundos, lo que es demasiado rápido para baterías que tardan horas en cargarse. Por lo tanto, para acumular energía "rápida" se necesitan otros enfoques y dispositivos de almacenamiento, cuya función probablemente sean los condensadores de alta capacidad, los llamados supercondensadores.

Desafortunadamente, los supercondensadores aún no están listos para emprender el gran camino; a pesar de que pueden cargarse y descargarse rápidamente, su capacidad aún es relativamente baja. Además, la fiabilidad de los supercondensadores también deja mucho que desear; los materiales utilizados en los electrodos de los supercondensadores se destruyen constantemente como resultado de repetidos ciclos de carga y descarga. Y esto no es aceptable, teniendo en cuenta que durante toda la vida útil de un coche eléctrico, el número de ciclos de funcionamiento de los supercondensadores debería ser de muchos millones de veces.

Santhakumar Kannappan y un grupo de sus colegas del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju, Corea, tienen una solución al problema anterior, cuya base es uno de los materiales más sorprendentes de nuestro tiempo: el grafeno. Investigadores coreanos desarrollaron y fabricaron prototipos supercondensadores altamente eficientes basados ​​en grafeno, cuyos parámetros capacitivos no son inferiores a los de las baterías de iones de litio, pero que son capaces de acumular y liberar muy rápidamente su carga eléctrica. Además, incluso los prototipos de supercondensadores de grafeno pueden soportar decenas de miles de ciclos de funcionamiento sin perder sus características.
El truco para lograr resultados tan impresionantes es obtener una forma especial de grafeno, que tenga una enorme superficie efectiva. Los investigadores crearon esta forma de grafeno mezclando partículas de óxido de grafeno con hidracina en agua y triturándolo todo mediante ultrasonido. El polvo de grafeno resultante se envasó en gránulos en forma de disco y se secó a una temperatura de 140 grados Celsius y una presión de 300 kg/cm durante cinco horas.

El material resultante resultó ser muy poroso; un gramo de dicho material de grafeno tiene un área efectiva igual al área de una cancha de baloncesto. Además, la naturaleza porosa de este material permite que el líquido electrolítico iónico EBIMF 1 M llene completamente todo el volumen del material, lo que conduce a un aumento de la capacidad eléctrica del supercondensador.

Las mediciones de las características de los supercondensadores experimentales mostraron que su capacidad eléctrica es de aproximadamente 150 faradios por gramo, la densidad de almacenamiento de energía es de 64 vatios por kilogramo y la densidad de corriente eléctrica es de 5 amperios por gramo. Todas estas características son comparables a características similares. baterías de iones de litio, densidad de almacenamiento de energía y que oscila entre 100 y 200 vatios por kilogramo. Pero estos supercondensadores tienen una gran ventaja: pueden cargar completamente o liberar toda la carga almacenada en sólo 16 segundos. Y esta vez es la más tiempo rápido carga-descarga hoy.

Este impresionante conjunto de características, además de la sencilla tecnología de fabricación de los supercondensadores de grafeno, puede justificar la afirmación de los investigadores, quienes escribieron que sus “dispositivos de almacenamiento de energía de supercondensadores de grafeno están ahora listos para la producción en masa y podrían aparecer en las próximas generaciones de automóviles eléctricos. "

Un grupo de científicos de la Universidad Rice ha adaptado un método que desarrollaron para producir grafeno utilizando un láser para fabricar electrodos de supercondensadores.

Desde su descubrimiento, el grafeno, una forma de carbono cuya red cristalina es monoatómicamente gruesa, se ha considerado, entre otras cosas, como una alternativa a los electrodos de carbón activado utilizados en supercondensadores, condensadores con gran capacidad y bajas corrientes de autofuga. Pero el tiempo y la investigación han demostrado que los electrodos de grafeno no funcionan mucho mejor que los electrodos microporosos de carbón activado, lo que provocó una disminución del entusiasmo y la interrupción de varios estudios.

Sin embargo, electrodos de grafeno tener algunos ventajas innegables en comparación con los electrodos de carbono porosos.

Supercondensadores de grafeno puede funcionar a frecuencias más altas, y la flexibilidad del grafeno permite crear dispositivos de almacenamiento de energía extremadamente delgados y flexibles basados ​​en él, que son ideales para su uso en electrónica portátil y flexible.

Las dos ventajas antes mencionadas de los supercondensadores de grafeno impulsaron una mayor investigación por parte de un grupo de científicos de la Universidad Rice. Adaptaron el método de producción de grafeno asistido por láser que desarrollaron para fabricar electrodos de supercondensadores.

“Lo que pudimos lograr es comparable al rendimiento de los microsupercondensadores disponibles en el mercado. dispositivos electronicos“- dice James Tour, el científico que dirigió el grupo de investigación, “Con nuestro método podemos obtener supercondensadores con cualquier forma espacial. Cuando necesitamos empaquetar electrodos de grafeno en un área lo suficientemente pequeña, simplemente los doblamos como una hoja de papel”.

Para producir electrodos de grafeno, los científicos utilizaron método láser (grafema inducido por láser, LIG), en el que se apunta un potente rayo láser a un objetivo hecho de un material polimérico económico.

Los parámetros de la luz láser se seleccionan de tal manera que queme todos los elementos del polímero excepto el carbono, que se forma en forma de una película porosa de grafeno. Este grafeno poroso, como han demostrado los estudios, tiene suficiente gran valor área efectiva superficie, lo que lo convierte en un material ideal para electrodos de supercondensadores.

Lo que hace que los hallazgos del equipo de la Universidad Rice sean tan convincentes es la facilidad para producir grafeno poroso.

“Los electrodos de grafeno son muy sencillos de fabricar. Esto no requiere una sala limpia y el proceso utiliza láseres industriales convencionales, que funcionan con éxito en fábricas e incluso en exteriores”, afirma James Tour.

Además de la facilidad de producción, los supercondensadores de grafeno han demostrado ser muy características impresionantes. Estos dispositivos de almacenamiento de energía han resistido miles de ciclos de carga y descarga sin pérdida de capacidad eléctrica. Además, la capacitancia eléctrica de estos supercondensadores se mantuvo prácticamente sin cambios después de que el supercondensador flexible se deformara 8.000 veces seguidas.

“Hemos demostrado que la tecnología que hemos desarrollado puede producir supercondensadores delgados y flexibles que pueden convertirse en componentes de electrónica flexible o fuentes de energía para electrónica portátil que pueden integrarse directamente en ropa u objetos. uso diario"- dijo James Tur.

Un ionistor es un condensador cuyas placas forman una doble capa eléctrica entre el electrodo y el electrolito. Otro nombre para este dispositivo es supercondensador, ultracondensador, condensador electroquímico de doble capa o ionix. Tiene una gran capacidad, lo que permite su uso como fuente de corriente.

Dispositivo supercondensador

El principio de funcionamiento de un ionistor es similar al de un condensador convencional, pero estos dispositivos difieren en los materiales utilizados. Como revestimiento en tales elementos, se utiliza material poroso: carbón activado, que es buena guía, o metales espumados. Esto permite aumentar su área muchas veces y, dado que la capacitancia del condensador es directamente proporcional al área de los electrodos, aumenta en la misma medida. Además, se utiliza un electrolito como dieléctrico, como en los condensadores electrolíticos, lo que reduce la distancia entre las placas y aumenta la capacitancia. Los parámetros más comunes son varios faradios a un voltaje de 5-10V.

Tipos de ionistores

Existen varios tipos de dispositivos de este tipo:

• Con electrodos de carbón activado perfectamente polarizables. En tales elementos no ocurren reacciones electroquímicas. Como electrolito se utilizan soluciones acuosas de hidróxido de sodio (30% KOH), ácido sulfúrico (38% H2SO4) o electrolitos orgánicos;
• Como placa se utiliza un electrodo de carbón activado perfectamente polarizable. El segundo electrodo es débilmente o no polarizable (ánodo o cátodo, según el diseño);
• Pseudocondensadores. En estos dispositivos se producen reacciones electroquímicas reversibles en la superficie de las placas. Tienen una gran capacidad.

Ventajas y desventajas de los ionistores.

Estos dispositivos se utilizan en lugar de pilas o acumuladores. En comparación con ellos, estos elementos tienen ventajas y desventajas.

Desventajas de los supercondensadores:

• baja corriente de descarga en elementos comunes, y los diseños sin este inconveniente son muy caros;
• el voltaje en la salida del dispositivo cae durante la descarga;
• en caso de cortocircuito en elementos gran capacidad los contactos con baja resistencia interna se queman;
• voltaje permitido y tasa de descarga reducidos en comparación con los condensadores convencionales;
• Mayor corriente de autodescarga que en las baterías.

Ventajas de los ultracondensadores:

• mayor velocidad, corriente de carga y descarga que en las baterías;
• durabilidad: cuando se probó después de 100.000 ciclos de carga/descarga, no se observó ningún deterioro en los parámetros;
• alta resistencia interna en la mayoría de los diseños, lo que evita la autodescarga y fallas durante un cortocircuito;
• larga vida útil;
• menos volumen y peso;
• bipolaridad: el fabricante marca "+" y "-", pero esta es la polaridad de la carga aplicada durante las pruebas de producción;
• amplio rango de temperaturas de funcionamiento y resistencia a sobrecargas mecánicas.

Densidad de energía

La capacidad de almacenar energía en supercondensadores es 8 veces menor que la de las baterías de plomo y 25 veces menor que la de las baterías de litio. La densidad de energía depende de resistencia interna: cuanto menor sea, mayor será la intensidad energética específica del dispositivo. Los recientes avances de los científicos permiten crear elementos cuya capacidad de almacenar energía es comparable a la de las baterías de plomo.

En 2008, se creó en la India un ionistor cuyas placas estaban hechas de grafeno. La intensidad energética de este elemento es de 32 (Wh)/kg. A modo de comparación, la intensidad energética baterias de auto– 30-40 (Wh)/kg. Carga rápida de estos dispositivos permite su uso en vehículos eléctricos.

En 2011, los diseñadores coreanos crearon un dispositivo en el que, además de grafeno, se utilizaba nitrógeno. Este elemento proporcionaba el doble de intensidad energética específica.

Referencia. El grafeno es una capa de carbono de 1 átomo de espesor.

Aplicación de ionistores

Las propiedades eléctricas de los supercondensadores se utilizan en diversos campos de la tecnología.

Transporte público

Los autobuses eléctricos, que utilizan ionistores en lugar de baterías, son fabricados por Hyundai Motor, Trolza, Belkommunmash y algunos otros.

Estos autobuses son estructuralmente similares a los trolebuses sin barras y no requieren una red de contactos. Se recargan en las paradas durante el desembarco y embarque de pasajeros o en los puntos finales de la ruta en 5-10 minutos.

Los trolebuses equipados con ionistores pueden rodear acantilados linea de contacto, atascos y no requieren cables en depósitos y estacionamientos en los puntos finales de la ruta.

Coches electricos

El principal problema de los vehículos eléctricos son los largos tiempos de carga. Un ultracondensador con una alta corriente de carga y un tiempo de carga corto permite recargar durante paradas breves.

En Rusia, se ha desarrollado un Yo-mobile que utiliza como batería un ionistor especialmente creado.

Además, instalar un supercondensador en paralelo con la batería permite aumentar la corriente consumida por el motor eléctrico durante el arranque y la aceleración. Este sistema se utiliza en el KERS, en los coches de Fórmula 1.

Electrónica de Consumo

Estos dispositivos se utilizan en flashes fotográficos y otros dispositivos en los que la capacidad carga rapida y el caudal son más importantes que las dimensiones y el peso del dispositivo. Por ejemplo, el detector de cáncer se carga en 2,5 minutos y funciona durante 1 minuto. Esto es suficiente para realizar investigaciones y prevenir situaciones en las que el dispositivo no funcione debido a baterías descargadas.

En las tiendas de automóviles se pueden adquirir ionistores con una capacidad de 1 faradio para utilizarlos en paralelo con la radio del coche. Suavizan las fluctuaciones de voltaje durante el arranque del motor.

Ionistor de bricolaje

Si lo deseas, puedes hacer un supercondensador con tus propias manos. Un dispositivo de este tipo tendrá peores parámetros y no durará mucho (hasta que se seque el electrolito), pero dará una idea del funcionamiento de dichos dispositivos en general.

Para hacer un ionistor con tus propias manos, necesitas:

• papel de cobre o aluminio;
• sal de mesa;
• carbón activado de farmacia;
• algodón;
• alambres flexibles para cables;
• Caja de plástico para el estuche.

El procedimiento de fabricación de un ultracondensador es el siguiente:

• corte dos trozos de papel de aluminio tan grandes que quepan en el fondo de la caja;
• soldar los cables al papel de aluminio;
• humedecer el carbón con agua, triturarlo hasta convertirlo en polvo y secarlo;
• preparar una solución salina al 25%;
• mezcle carbón en polvo con solución salina hasta formar una pasta;
• humedezca un algodón con una solución salina;
• aplique la pasta en una capa fina y uniforme sobre el papel de aluminio;
• haga un "sándwich": papel de aluminio con carbón hacia arriba, una fina capa de algodón, papel de aluminio con carbón hacia abajo;
• Coloque la estructura en la caja.

El voltaje permitido para dicho dispositivo es de 0,5 V. Cuando se excede, comienza el proceso de electrólisis y el ionistor se convierte en una batería de gas.

Interesante. Si ensambla varias estructuras de este tipo, el voltaje de funcionamiento aumentará, pero la capacidad disminuirá.

Los ionistores son dispositivos eléctricos prometedores que, gracias a alta velocidad Cargue y descargue, reemplace las baterías convencionales.

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Introducción

Un ionistor (supercondensador, ultracondensador, condensador electroquímico de doble capa) es un dispositivo electroquímico, un condensador con un electrolito orgánico o inorgánico, cuyas "placas" son una doble capa eléctrica en la interfaz entre el electrodo y el electrolito.

Historia de la creación

El primer condensador de doble capa con electrodos de carbono porosos fue patentado en 1957 por General Electric.

Dado que el mecanismo exacto no estaba claro en ese momento, se supuso que la energía se almacenaba en los poros de los electrodos, lo que conducía a la formación de una "capacidad de almacenamiento de carga excepcionalmente alta".

Un poco más tarde, en 1966, la Standard Oil de Ohio, Cleveland (SOHIO), EE.UU. patentó un elemento que almacenaba energía en una doble capa.

Ante los bajos volúmenes de ventas, en 1971 SOHIO concedió la licencia del producto a NEC, que lo comercializó con éxito con el nombre de "Supercondensador". En 1978, Panasonic lanzó el “Gold Capacitor” (“Gold Cap”), que funciona según el mismo principio.

Estos condensadores tenían una resistencia interna relativamente alta, lo que limitaba la salida de energía, por lo que se utilizaron sólo como baterías de almacenamiento para SRAM.

Los primeros ionistores con baja resistencia interna para uso en circuitos potentes Fueron desarrollados por el PRI en 1982. Estos ionistores aparecieron en el mercado con el nombre de “PRI Ultracapacitor”.

Tipos de ionistores

1) Ionistores con electrodos de carbono idealmente polarizables (ionistor “ideal”, condensador iónico). No utilizan reacciones electroquímicas; funcionan por transferencia de iones entre electrodos. Algunas opciones de electrolitos: solución acuosa de KOH al 30%; solución acuosa al 38% de H 2 SO 4; electrolitos orgánicos.

2) Ionistores con electrodo de carbono perfectamente polarizable y cátodo o ánodo no polarizable o débilmente polarizable (ionistores “híbridos”). Se produce una reacción electroquímica en un electrodo. Opciones: Ag(-) y electrolito sólido RbAg 4 I 5; Solución acuosa al 30% de KOH y NiOOH(+)

3) Pseudocondensadores: ionistores que utilizan procesos electroquímicos reversibles en la superficie de los electrodos. Tienen una alta capacidad específica. Esquema electroquímico: (-) Ni(H) / solución acuosa al 30% de KOH / NiOOH (+); (-) C(H) / solución acuosa al 38% de H 2 SO 4 / PbSO 4 (PbO 2) (+) .

Dispositivo supercondensador

La diferencia entre un ionistor y un condensador es que no existe una capa dieléctrica especial entre sus electrodos. En cambio, los electrodos del ionistor están hechos de sustancias con tipos opuestos de portadores de carga.

Como se sabe, capacitancia eléctrica El condensador depende del área de las placas: cuanto más grande es, mayor más capacidad. Por lo tanto, los electrodos ionistores suelen estar hechos de carbón espumado o carbón activado. Gracias a esta técnica, es posible obtener una gran superficie de “revestimientos” originales. Los electrodos están separados por un separador y todo ello queda en el electrolito. El separador es necesario únicamente para proteger los electrodos de cortocircuitos. El electrolito se fabrica a base de soluciones de ácidos y álcalis y es cristalino y sólido.

Por ejemplo, utilizando un electrolito cristalino sólido a base de rubidio, plata y yodo (RbAg 4 I 5), es posible crear ionistores con baja autodescarga, alta capacidad y resistencia. bajas temperaturas. También es posible fabricar ionistores a base de electrolitos de soluciones ácidas, como el H 2 SO 4. Estos ionistores tienen una baja resistencia interna, pero también un bajo voltaje de funcionamiento de aproximadamente 1 V. V últimamente Los ionistores basados ​​en electrolitos de soluciones de álcalis y ácidos casi nunca se producen, ya que dichos ionistores contienen sustancias tóxicas.

Como resultado de reacciones electroquímicas, no gran número Los electrones se separan de los electrodos. En este caso, los electrodos adquieren una carga positiva. Los iones negativos que se encuentran en el electrolito son atraídos por los electrodos, que están cargados positivamente. Como resultado de todo este proceso se forma una capa eléctrica.

La carga en el ionistor se mantiene en la interfaz entre el electrodo de carbono y el electrolito. El espesor de la capa eléctrica, formada por aniones y cationes, es un valor muy pequeño, a veces igual a 1...5 nanómetros (nm). Como se sabe, a medida que disminuye la distancia entre las placas, aumenta la capacitancia.

al principal cualidades positivas Los ionistores se pueden clasificar en:

· Cortos tiempos de carga y descarga. Gracias a esto, el ionistor se puede cargar y utilizar rápidamente, mientras que cargar las baterías requiere un tiempo considerable;

· Número de ciclos de carga/descarga: más de 100.000;

· No requiere mantenimiento;

· Peso ligero y dimensiones;

· No se requieren cargadores complejos para cargar;

· Trabaja en amplia gama temperaturas (-40…+70 0 C). A temperaturas superiores a +70 0 C, el ionistor, por regla general, se destruye;

· Larga vida útil.

Desventajas de los ionistores:

· La densidad de energía es inferior a la de las fuentes tradicionales (5-12 Wh/kg a 200 Wh/kg para baterías de iones de litio).

· El voltaje depende del estado de carga.

· Posibilidad de quemado de contactos internos durante un cortocircuito.

· Alta resistencia interna en comparación con los condensadores tradicionales (10...100 Ohm para un ionistor monofásico de frecuencia 5,5 V).

· Autodescarga significativamente mayor en comparación con las baterías: alrededor de 1 µA para un ionistor bifásico de 2,5 V.

Para aumentar el voltaje de funcionamiento del ionistor, se conectan en serie, al igual que cuando se conectan baterías. Es cierto, por operación confiable Para un ionistor compuesto de este tipo, cada ionistor individual debe derivarse con una resistencia. Esto se hace para igualar el voltaje en cada ionistor individual. Esto se debe al hecho de que los parámetros de los ionistores individuales difieren. La corriente que fluye a través de la resistencia ecualizadora debe ser varias veces mayor que la corriente de fuga (autodescarga) del ionistor. El valor de la corriente de autodescarga para ionistores de baja potencia es de decenas de microamperios.

También vale la pena recordar que el supercondensador es un componente polar. Por tanto, a la hora de conectarlo al circuito, debes observar la polaridad.

Además, se debe evitar cortocircuitar los terminales del ionistor. Y aunque los ionistores son bastante resistentes a los cortocircuitos, esto puede provocar un aumento excesivo de temperatura por encima del máximo debido al efecto térmico de la corriente, y esto provocará daños en el ionistor.

Los ionistores funcionan bien en circuitos de corriente continua y pulsante. Es cierto que si una corriente pulsante de alta frecuencia fluye a través del ionistor, puede calentarse debido a la alta resistencia interna a altas frecuencias. Como ya se mencionó, aumentar la temperatura de los electrodos ionistores por encima del máximo permitido provoca daños.

La documentación del ionistor, por regla general, indica el valor de su resistencia interna a una frecuencia de 1 kHz. Por ejemplo, para un ionistor DB-5R5D105T con una capacidad de 1 faradio, la resistencia interna a una frecuencia de 1 kHz es 30Sh. También hay ionistores con una resistencia interna aún menor. Están etiquetados como Baja resistencia o Baja ESR. Estos ionistores se cargan más rápido.

Para corriente continua La resistencia interna del ionistor es pequeña y asciende a unidades de miliohmios, decenas de ohmios.

Designación del ionistor en el diagrama.

energía del electrodo del condensador ionizador

En los diagramas, el ionistor se designa de la misma manera que un condensador electrolítico.

Puede determinar que el diagrama muestra un ionistor por el valor de los parámetros nominales. Si, por ejemplo, se indica 1F * 5,5 V junto a la designación, entonces se trata de un ionistor. Como sabes, no existen condensadores electrolíticos con capacidad de 1 faradio y, si existen, sus dimensiones son considerables. También se nota inmediatamente el voltaje nominal de 5,5 V. Como ya se mencionó, los ionistores, en principio, no están diseñados para un voltaje de funcionamiento alto.

En el siglo pasado, el químico estadounidense Reitmeier recibió una patente para un dispositivo que preserva energía eléctrica Con doble capa eléctrica. Hoy en día, este dispositivo se llama ionistor. EN diferentes fuentes pueden tener diferentes nombres: supercondensadores, ultracondensadores. Por tamaño y apariencia Son similares a los condensadores electrolíticos, con la diferencia de que tienen una capacitancia mayor.

En países extranjeros tienen una designación corta: EDLC, que en inglés significa: un condensador con una doble capa eléctrica. De hecho, el ionistor es una especie de híbrido de batería y condensador.

Dispositivo y principio de funcionamiento.

Si comparamos el diseño de un ionistor con el diseño de un condensador, la diferencia radica en la ausencia de una capa dieléctrica en el ionistor. Las placas son sustancias que tienen cargas portadoras de signos opuestos.

La capacidad de cualquier condensador, así como la de un ionistor, depende del tamaño de las placas. Por tanto, el ionistor tiene placas de carbón activado o carbón espumado. De esta forma se obtiene una importante superficie de placas modificadas. Los cables del ionistor están separados por un separador colocado en el electrolito. Están diseñados para prevenir posibles cortocircuitos. Composición de electrolitos: álcalis y ácidos en forma sólida y cristalina.

Si se utiliza un electrolito sólido cristalino a base de yodo, plata y rubidio, se puede producir un ionistor de alta capacidad, baja autodescarga y capaz de funcionar a bajas temperaturas. Es posible producir ultracondensadores similares basados ​​en un electrolito a partir de una solución de ácido sulfúrico. Estos dispositivos tienen una resistencia interna baja, pero también un voltaje de funcionamiento bajo de 1 voltio. Actualmente, los ionistores que contienen electrolitos de ácidos y álcalis prácticamente no se fabrican, ya que tienen mayores propiedades tóxicas.

Como resultado de reacciones electroquímicas, una pequeña cantidad de electrones se elimina de los polos del dispositivo, proporcionándoles una carga positiva. Los iones negativos del electrolito son atraídos por los polos que tienen carga positiva. Como resultado, se crea una capa eléctrica.

La carga en un ultracondensador se almacena en la interfaz entre el polo de carbono y el electrolito. La capa eléctrica formada por cationes y aniones tiene un espesor muy pequeño, de 1 a 5 nanómetros, lo que puede aumentar significativamente la capacidad del ultracondensador.

Clasificación

• Ideal. Se trata de condensadores iónicos con electrodos perfectamente polarizables compuestos de carbono. Estos supercondensadores no funcionan mediante reacciones electroquímicas, sino mediante la transferencia de iones entre electrodos. Los electrolitos pueden consistir en álcali de potasio, ácido sulfúrico y sustancias orgánicas.
• Híbrido. Se trata de supercondensadores con un electrodo de carbono perfectamente polarizable y un ánodo o cátodo débilmente polarizable. Su trabajo se basa en parte en una reacción electroquímica.
• Pseudocondensadores. Son dispositivos que acumulan carga mediante reacciones electroquímicas reversibles en la superficie de los electrodos. Tienen mayor capacidad específica.

Parámetros de funcionamiento de los ionistores.

• Capacidad.
• Corriente de descarga más alta.
• Resistencia interna.
• Tensión nominal.
• Tiempo de alta.

Las instrucciones para un supercondensador suelen indicar el valor de la resistencia interna a una frecuencia actual de 1 kilohercio. Cuanto menor sea su resistencia interna, más rápido se produce la carga.

Imagen en los diagramas.

En diagramas electricos Los ionistores se representan como un condensador electrolítico y sólo se pueden distinguir por el valor de sus parámetros nominales.

Si, por ejemplo, el diagrama muestra el valor de capacitancia de 1 faradio, inmediatamente queda claro que se muestra un ionistor, ya que no existen condensadores electrolíticos de tanta capacidad. El voltaje de un ultracondensador también puede indicar su diferencia con respecto a un condensador electrolítico, ya que suele ser un valor pequeño de unos pocos voltios (1 a 5 V). Los ionistores no pueden funcionar a altos voltajes.

Ventajas

• Si comparamos los ultracondensadores con las baterías, los primeros son capaces de proporcionar significativamente numero mayor Ciclos de carga y descarga.
• El ciclo de carga y descarga se produce en muy poco tiempo, lo que posibilita su uso en situaciones en las que no se pueden instalar baterías debido a su largo tiempo de carga.
• Los dispositivos de este tipo tienen mucho menos peso y dimensiones totales.
• No se requiere ninguna carga especial para realizar la carga, lo que simplifica el mantenimiento.
• La vida útil de los ultracondensadores es significativamente mayor en comparación con las baterías y los condensadores de potencia.
• Amplio rango de temperatura de funcionamiento de -40 a +70 grados.

Defectos

• Tensión nominal baja. Este problema se soluciona conectando varios ultracondensadores. circuito secuencial, al igual que conectar varios para aumentar el voltaje.
• Precio aumentado en dichos dispositivos contribuye al aumento del precio de los productos en los que se utilizan. Según los científicos, este problema pronto dejará de ser relevante, ya que las tecnologías evolucionan constantemente y el coste de dichos dispositivos disminuye.
• Los ionistores no son capaces de almacenar grandes cantidades de energía., ya que tienen baja densidad energética y no pueden tener una potencia comparable a la de las baterías. Esto afecta negativamente al área de su uso. Este problema se puede resolver parcialmente conectando varios ionistores en un circuito en paralelo.
• La necesidad de mantener la polaridad. cuando está conectado.
• No permitido cortocircuito entre los electrodos, ya que esto aumentará mucho la temperatura del ultracondensador y puede fallar.
• Los ionistores funcionan bien en circuitos de corriente continua y pulsante. Pero con corriente pulsante de alta frecuencia ponerse muy caliente debido a su alta resistencia interna, que a menudo conduce al fracaso.

Solicitud

Los ionistores se encuentran a menudo en el dispositivo. equipos digitales. Desempeñan el papel de fuente de alimentación de repuesto, microcircuito, etc. Al utilizar dicha fuente, cuando se apaga la alimentación principal, el equipo puede guardar la configuración y proporcionar energía al reloj incorporado. Por ejemplo, algunos reproductores de audio utilizan un supercondensador en miniatura.

Al reemplazar pilas o acumuladores, es posible que se pierdan los ajustes de frecuencia de la emisora ​​de radio o del reloj del reproductor. Gracias al ionistor incorporado esto no sucede. Alimenta el circuito electrónico. Su capacidad es mucho menor que la batería, pero dura varios días para mantener el reloj y la configuración funcionando.

Los ultracondensadores también se utilizan para operar temporizadores de televisión, hornos microondas y equipos médicos complejos.

Ha habido casos de uso experimental de ionistores, por ejemplo, para el diseño. pistola electromagnética, que se llama arma Gauss.

En la vida cotidiana, los ionistores se utilizan en circuitos de linternas LED de baja potencia. Se puede cargar mediante células solares.

Arrancador de coche

Un ejemplo popular del uso de un ionistor potente es el dispositivo de arranque del motor de un automóvil.

Este circuito se realiza en turismos de cualquier marca con una tensión de red de 12 voltios.

• 1 – contacto positivo de la batería.
• 2 – contacto a tierra (polo negativo).
• 3 – terminal del interruptor de encendido.
• B1 – batería.
• Ks – interruptor de encendido.
• K1 y K1.1 – contactor con llave de control.
• C – ionistor.
• Rс – resistencia para limitar la corriente de carga del ultracondensador.

El circuito utiliza un ionistor con los siguientes parámetros:

• Tensión máxima 15 voltios.
• Resistencia interna 0,0015 ohmios.
• Capacidad 216 Faradios.
• Corriente de funcionamiento 2000 amperios.

Este dispositivo de arranque es suficiente para arrancar un motor con una potencia de hasta 150 CV. Con. El ultracondensador es capaz de recibir carga completa en cinco segundos. Un dispositivo de este tipo se puede encontrar a la venta, pero hacerlo usted mismo es mucho más económico.