Іоністор (Суперконденсатор, ультраконденсатор, англ. Electric double-layercapacitor, EDLC) - конденсатор з органічним або неорганічним електролітом, «обкладками» в якому служить подвійний електричний шар на межі розділу електрода і електроліту. У зв'язку з тим, що товщина подвійного електричного шару (тобто відстань між «обкладками» конденсатора) дуже мала, запасена іоністорів енергія вище в порівнянні зі звичайними конденсаторами того ж розміру. До того ж, використання подвійного електричного шару замість звичайного діелектрика дозволяє набагато збільшити площу поверхні електрода. Типова ємність іоністори - кілька фарад, при номінальній напрузі 2-10 вольт.
Перший конденсатор з подвійним шаром на пористих вугільних електродах був запатентований в 1957 році фірмою General Electric. Так як точний механізм до того моменту часу був не зрозумілий, було припущено, що енергія запасається в порах на електродах, що і призводить до утворення «виключно високої здатності накопичення заряду». Трохи пізніше, в 1966 фірма Standard Oil of Ohio, Cleveland (SOHIO), USA запатентувала елемент, який зберігав енергію в подвійному шаром.
Зіткнувшись з фактом невеликого обсягу продажів, в 1971 році SOHIO передала ліцензію фірмі NEC, якій вдалося вдало просунути продукт на ринку під ім'ям «Supercapacitor» (Суперконденсатор). У 1978 році фірма Panasonic випустила на ринок «Gold capacitor» («Gold Cap») «Золотий конденсатор», що працює на тому ж принципі. Ці конденсатори мали відносно високий внутрішній опір, що обмежує віддачу енергії, так що ці конденсатори застосовувалися тільки як накопичувальні батареї для SRAM.
Перші іоністори з малим внутрішнім опором для застосування в потужних схемах були розроблені фірмою PRI в 1982 році. На ринку ці іоністори з'явилися під ім'ям «PRI Ultracapacitor
Щільність енергії іоністорів поки ще в кілька разів менше можливостей акумуляторів. Наприклад, щільність енергії іоністори BCAP3000 3000 Ф - 2,7 В масою 0,51 кг становить 21,4 кДж / кг. Це в 7,6 разів менше щільності енергії свинцевих електролітичних акумуляторів, в 25 разів менше літій-полімерних акумуляторів, але в десятки разів більше щільності енергії електролітичного конденсатора.
Щільність потужності іоністори залежить від внутрішнього опору. В останніх моделях іоністорів внутрішній опір досить мало, що дозволяє отримувати потужність, порівнянну з акумуляторною.
У 1997 році дослідники з CSIRO розробили супер-конденсатор, який міг зберігати великий заряд за рахунок використання плівкових полімерів в якості діелектрика. Електроди були виготовлені з вуглецевих нанотрубок. У звичайних конденсаторів питома енергія становить 0,5 Втmiddot-ч / кг, а у конденсаторів PET вона була в 4 рази більше.
У 2008 році індійські дослідники розробили дослідний зразок іоністори на основі графенових електродів, що володіє питомої енергоємністю до 32 Втmiddot-ч / кг, порівнянну з такою для свинцево-кислотних акумуляторів (30-40 Втmiddot-ч / кг)
Іоністори планується використовувати як накопичувач енергії в новому російському автомобілі «е-мобіль». Блок електричних суперконденсаторів (іоністорів) вагою 100 кг буде розміщуватися під задніми сидіннями. Для його повної зарядки потрібно 10 хвилин.
Джерела та додаткова інформація:
- - інформація з Вікіпедії;
- - іоністор: відео, ефективність у застосуванні;
- - нанотехнології: іоністор
Додатково: