O fenômeno do envelhecimento dos supercapacitores

Supercapacitor: um novo tipo de elemento eletroquímico de armazenamento de energia, desenvolvido das décadas de 1970 a 1980, composto por eletrodos, eletrólitos, diafragmas, coletores de corrente, etc., com alta velocidade de armazenamento de energia e grande armazenamento de energia.A capacitância de um supercapacitor depende do espaçamento do eletrodo e da área de superfície do eletrodo.Reduzir o espaçamento do eletrodo do supercapacitor e aumentar a área da superfície do eletrodo aumentará a capacitância do supercapacitor.Seu armazenamento de energia é baseado no princípio de armazenamento eletrostático.O eletrodo de carbono é eletroquimicamente e estruturalmente estável e pode ser carregado repetidamente por centenas de milhares de vezes, de modo que os supercapacitores podem ser usados ​​por mais tempo do que as baterias.

No entanto, os supercapacitores também podem apresentar problemas durante a operação, como envelhecimento.O envelhecimento dos supercapacitores altera as propriedades físicas e químicas dos eletrodos, eletrólitos e demais componentes dos supercapacitores, resultando no envelhecimento dos supercapacitores, causando degradação do desempenho, sendo esta degradação irreversível.

 

Envelhecimento de supercapacitores:

1. Casca danificada

Quando os supercapacitores trabalham em um ambiente úmido por um longo tempo, o que pode facilmente levar à degradação do desempenho e reduzir bastante o tempo de trabalho.A umidade do ar penetra no capacitor e se acumula, e a pressão interna do supercapacitor aumenta.Em casos extremos, a estrutura do invólucro do supercapacitor é destruída.

2. Deterioração do eletrodo

A principal razão para a degradação do desempenho dos supercapacitores é a deterioração dos eletrodos de carvão ativado poroso.Por um lado, a deterioração dos eletrodos supercapacitores fez com que a estrutura do carvão ativado fosse parcialmente destruída devido à oxidação da superfície.Por outro lado, o processo de envelhecimento também provocou a deposição de impurezas na superfície do eletrodo, resultando no bloqueio da maioria dos poros.

3. Decomposição de Eletrólitos

A decomposição irreversível do eletrólito, que reduz muito o tempo de trabalho dos supercapacitores, é outra causa do envelhecimento.A oxidação-redução do eletrólito para gerar gases como CO2 ou H2 leva a um aumento na pressão interna do supercapacitor, e as impurezas geradas por sua decomposição reduzem o desempenho do supercapacitor, aumentam a impedância e fazem com que a superfície de que o eletrodo de carvão ativado se deteriore.

4. Auto-descarga

A corrente de fuga gerada pela auto-descarga do supercapacitor também reduz muito o tempo de trabalho e o desempenho do supercapacitor.A corrente é gerada pelos grupos funcionais oxidados, e os próprios grupos funcionais são gerados por reações eletroquímicas na superfície do eletrodo, que também irão acelerar o envelhecimento do supercapacitor.

 

super capacitor

 

O acima são várias manifestações do envelhecimento dos supercapacitores.Se o envelhecimento do capacitor ocorrer durante o uso, é necessário substituir o capacitor a tempo.

 

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Horário da postagem: 19 de agosto de 2022