อะไรคือซูเปอร์คาปาซิเตอร์ 

ซูเปอร์คาปาซิเตอร์แบ่งออกเป็นคาปาซิเตอร์แบบชั้นไฟฟ้าคู่และคาปาซิเตอร์เทียมตามกลไกการเก็บพลังงาน เป็นอุปกรณ์เก็บพลังงานชนิดใหม่ที่มีคุณสมบัติเด่นคือ ความหนาแน่นของกำลังสูง เวลาในการชาร์จสั้น อายุการใช้งานยาวนาน มีคุณสมบัติทางอุณหภูมิที่ดี ประหยัดพลังงาน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซูเปอร์คาปาซิเตอร์จึงใช้งานได้หลากหลาย

ซูเปอร์คาปาซิเตอร์สามารถใช้เป็นแบตเตอรี่ได้หรือไม่?

ซูเปอร์คาปาซิเตอร์สามารถใช้แทนแบตเตอรี่ได้ ซึ่งเป็นอีกหนึ่งทิศทางในอนาคต

ซูเปอร์คาปาซิเตอร์ หรือที่รู้จักกันในชื่อ คาปาซิเตอร์แบบสองชั้น คาปาซิเตอร์ไฟฟ้าเคมี คาปาซิเตอร์ทองคำ และคาปาซิเตอร์ฟาร์ราห์ เก็บพลังงานโดยการทำให้สารละลายอิเล็กโทรไลต์มีขั้ว มันเป็นองค์ประกอบทางไฟฟ้าเคมี แต่ในกระบวนการเก็บพลังงานนั้นไม่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น กระบวนการเก็บพลังงานนี้สามารถย้อนกลับได้ และเนื่องจากซูเปอร์คาปาซิเตอร์สามารถชาร์จและคายประจุซ้ำได้หลายแสนครั้ง อาจนึกภาพซูเปอร์คาปาซิเตอร์เป็นแผ่นอิเล็กโทรดพรุนที่ไม่ทำปฏิกิริยาสองแผ่นที่แขวนอยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เมื่อมีประจุเกิดขึ้นที่แผ่น แผ่นบวกจะดึงดูดไอออนลบในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ แผ่นลบจะดึงดูดไอออนบวก ในความเป็นจริงแล้วจึงเกิดเป็นชั้นเก็บประจุสองชั้น ไอออนบวกจะแยกตัวอยู่ใกล้แผ่นลบ และไอออนลบจะอยู่ใกล้แผ่นบวก

ซูเปอร์คาปาซิเตอร์เป็นตัวเก็บประจุชนิดใหม่ที่พัฒนาขึ้นจากทฤษฎีชั้นคู่ที่ผิวสัมผัส ซึ่งเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน เฮล์มโฮลทซ์ อย่างที่เราทราบกันดีว่า เมื่อจุ่มขั้วโลหะลงในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ ผิวของขั้วทั้งสองจะปรากฏประจุบวกและประจุลบที่มีประจุตรงข้ามกัน ทำให้เกิดความต่างศักย์ระหว่างเฟส จากนั้น หากจุ่มขั้วไฟฟ้าสองขั้วลงในอิเล็กโทรไลต์พร้อมกัน และใช้แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้สารละลายอิเล็กโทรไลต์สลายตัว ไอออนบวกและไอออนลบในอิเล็กโทรไลต์จะเคลื่อนที่ไปยังขั้วอย่างรวดเร็วภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า และก่อตัวเป็นชั้นประจุที่หนาแน่นบนผิวของขั้วไฟฟ้าทั้งสอง นั่นคือ ชั้นไฟฟ้าคู่

ชั้นประจุคู่ที่เกิดขึ้นนั้นคล้ายกับประจุโพลาไรซ์ที่เกิดจากไดอิเล็กทริกในตัวเก็บประจุแบบดั้งเดิมภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดผลของความจุ ชั้นประจุคู่ที่แน่นนั้นคล้ายกับตัวเก็บประจุแบบแบน แต่เนื่องจากระยะห่างระหว่างชั้นประจุที่แน่นนั้นเล็กกว่าระยะห่างระหว่างชั้นประจุของตัวเก็บประจุทั่วไปมาก จึงมีความจุมากกว่าตัวเก็บประจุทั่วไป

ความต้านทานภายในของตัวเก็บประจุแบบสองชั้นมีค่ามากกว่าตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์อะลูมิเนียม ดังนั้นจึงสามารถชาร์จได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ความต้านทานโหลด หากเกิดการชาร์จเกินแรงดัน ตัวเก็บประจุแบบสองชั้นจะตัดวงจรโดยไม่ทำให้เครื่องเสียหาย ซึ่งแตกต่างจากการพังทลายของตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์อะลูมิเนียมเมื่อเกิดแรงดันเกิน ในขณะเดียวกัน เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบชาร์จได้ ตัวเก็บประจุแบบสองชั้นสามารถชาร์จได้ไม่จำกัด และจำนวนครั้งในการชาร์จสามารถมากกว่า 10^6 ครั้ง ดังนั้นตัวเก็บประจุแบบสองชั้นจึงไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติของตัวเก็บประจุเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติของแบตเตอรี่ด้วย และเป็นส่วนประกอบพิเศษใหม่ที่อยู่ระหว่างแบตเตอรี่และตัวเก็บประจุ