Qu'est-ce qu'un super condensateur ?

Les condensateurs standards sont composés de deux plaques métalliques ou électrodes séparées par une substance diélectrique. Lorsqu'une tension est appliquée, des électrons s'accumulent sur l'une des électrodes, stockant la charge électrique.

Pendant ce temps, le matériau diélectrique placé entre les électrodes subit un processus appelé « polarisation diélectrique », qui contribue à augmenter la capacité.

Les supercondensateurs fonctionnent sur les mêmes principes, à l'exception que le matériau de calage est une solution électrolytique plutôt qu'un contenu diélectrique. Lorsqu'une tension est appliquée, une "double couche électrique" est formée, qui aligne les charges négatives et positives le long des limites des électrodes et de la solution électrolytique.

Cet emplacement sert d'entrepôt pour les charges électriques. Le charbon actif est fréquemment utilisé pour augmenter la taille des zones limites. En effet, la capacité d'un supercondensateur est proportionnelle à la surface de la "double couche électrique". Ce charbon actif est un matériau poreux bien connu avec de nombreux trous de surface qui aident à couvrir une grande surface.

Les supercondensateurs ont la même structure qu'une batterie typique pour le stockage de l'électricité en raison de la solution électrolytique et des électrodes. Dans une batterie, des réactions chimiques se produisent entre la solution électrolytique et les électrodes ; cependant, les supercondensateurs ne permettent aux électrons de se déplacer qu'entre les électrodes. En raison de ces distinctions, les propriétés d'une batterie et d'un supercondensateur diffèrent.

Quels sont les avantages d'un super condensateur ?

Temps de charge

Les temps de charge et de décharge des supercondensateurs sont équivalents à ceux des condensateurs conventionnels. Compte tenu de leur faible résistance interne, ils peuvent obtenir des courants de charge et de décharge importants. Les batteries peuvent prendre plusieurs heures pour se recharger complètement – ​​une batterie de téléphone portable en est un bon exemple – alors que les super condensateurs peuvent atteindre le même état de charge en moins de deux minutes.

Puissance définie

L'énergie spécifique d'une batterie ou d'un supercondensateur est une mesure utilisée pour évaluer différentes technologies en fonction de la puissance de sortie maximale divisée par la masse totale de l'appareil. Les supercondensateurs ont une puissance spécifique qui est de 5 à 10 fois supérieure à celle des batteries. Par exemple, alors que les batteries Li-ion ont une puissance spécifique de 1 à 3 kW/kg, un supercondensateur typique a une puissance spécifique d'environ 10 kW/kg. Cette propriété est particulièrement importante dans les applications qui exigent que le dispositif de stockage libère de l'énergie en courtes rafales.

Cycle de vie et sécurité d'un super condensateur

Lorsqu'elles sont traitées injustement, les batteries à supercondensateur sont plus sûres que les batteries standard. Lorsque les batteries sont court-circuitées, elles sont connues pour s'enflammer spontanément en raison d'un échauffement excessif ; cependant, les supercondensateurs ne chauffent pas autant en raison de leur faible résistance interne. 

Les supercondensateurs peuvent être chargés et déchargés plus de 15 000 fois avec une dégradation minimale, alors qu'une batterie lithium-ion normale ne peut être chargée et déchargée que 300 fois ou moins avec la même perte. Cela rend les supercondensateurs extrêmement utiles dans les applications nécessitant un stockage et une libération d'énergie fréquents.

Source : Dotmod