Was ist einSuperkondensator 

Superkondensatoren werden anhand ihres Energiespeichermechanismus in Doppelschichtkondensatoren und Pseudokondensatoren unterteilt. Sie stellen eine neue Art von Energiespeichern dar, die sich durch hohe Leistungsdichte, kurze Ladezeit, lange Lebensdauer, gute Temperaturstabilität, Energieeinsparung und Umweltverträglichkeit auszeichnen. Superkondensatoren sind vielseitig einsetzbar.

Können Superkondensatoren als Batterien dienen?

Superkondensatoren können Batterien ersetzen, was ebenfalls eine Zukunftsperspektive darstellt.

Superkondensatoren, auch bekannt als Doppelschichtkondensatoren, elektrochemische Kondensatoren, Goldkondensatoren oder Farrah-Kondensatoren, speichern Energie durch die Polarisation von Elektrolyten. Sie sind elektrochemische Bauelemente, jedoch findet bei der Energiespeicherung keine chemische Reaktion statt. Dieser Speichervorgang ist reversibel, da Superkondensatoren hunderttausende Male geladen und entladen werden können. Man kann sich einen Superkondensator als zwei nicht reaktive, poröse Elektrodenplatten vorstellen, die im Elektrolyten suspendiert sind. Die Platten sind geladen. Die positive Platte zieht negative Ionen an, die negative Platte positive. Dadurch bilden sich zwei kapazitive Speicherschichten: Die positiven Ionen befinden sich in der Nähe der negativen Platte, die negativen in der Nähe der positiven.

Der Superkondensator ist eine neue Art von Kondensator, die auf der von dem deutschen Physiker Helmholtz entwickelten Theorie der Grenzflächen-Doppelschicht basiert. Bekanntermaßen bilden sich an der Oberfläche einer in die Elektrolytlösung eingetauchten Metallelektrode auf beiden Seiten der Flüssigkeitsoberfläche entgegengesetzte Ladungsträger mit Überschussladung, wodurch eine Potenzialdifferenz zwischen den Phasen entsteht. Werden nun zwei Elektroden gleichzeitig in den Elektrolyten eingetaucht und eine Spannung angelegt, die unterhalb der Zersetzungsspannung der Elektrolytlösung liegt, wandern die positiven und negativen Ionen im Elektrolyten unter dem Einfluss des elektrischen Feldes schnell zu den Polen und bilden jeweils eine dichte Ladungsschicht auf der Oberfläche der beiden oberen Elektroden – eine elektrische Doppelschicht.

Die dadurch entstehende elektrische Doppelschicht ähnelt der polarisierten Ladung, die im Dielektrikum eines herkömmlichen Kondensators unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes erzeugt wird und zu einem Kapazitätseffekt führt. Die dichte elektrische Doppelschicht ähnelt einem Flachkondensator, weist jedoch aufgrund des deutlich geringeren Abstands der Ladungsschichten im Vergleich zu herkömmlichen Kondensatoren eine höhere Kapazität auf.

Der Innenwiderstand des Doppelschichtkondensators ist größer als der des Aluminium-Elektrolytkondensators, weshalb er direkt ohne Lastwiderstand geladen werden kann. Bei Überspannung unterbricht der Doppelschichtkondensator den Stromkreis, ohne das Gerät zu beschädigen. Dies unterscheidet ihn vom Aluminium-Elektrolytkondensator, der bei Überspannung durchschlägt. Im Vergleich zu Akkus ist der Doppelschichtkondensator unbegrenzt oft aufladbar, mit einer Laderate von über 10⁶ Zyklen. Somit vereint er die Eigenschaften von Kondensatoren und Akkus und stellt eine neue, spezielle Komponente zwischen diesen beiden dar.