4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
2.2. Hệ siêu tụ điện
2.2.7. Siêu tụ điện
2.2.7.1. Cấu tạo siêu tụ điện
Siêu tụ điện có hai lá kim loại, mỗi lá gắn liền với một lớp than hoạt tính, ở giữa có một tấm ngăn cách mỏng thường là giấy đặc biệt tạo thành tấm ngăn cách, tất cả nhúng vào dung dịch điện phân.
Khi nối hai lá kim loại với cực dương, cực âm của nguồn điện một chiều, dưới tác dụng điện trường những ion âm trong dung dịch điện phân bị hút về phía lớp than hoạt tính nối với cực dương và chui vào các lỗ nhỏ trong than hoạt tính. Tương tự những ion mang điện dương chạy về phía tấm than hoạt tính nối với cực âm chui vào các lỗ nhỏ bê trong than hoạt tính.
Lớp ngăn cách tuy mỏng nhưng ngăn chặn được dịng điện chạy qua giữa hai điện cực ở
22
TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com
phía bên trong tụ điện cịn các ion âm và dương vẫn chuyển động thoải mái. Nhìn hình vẽ ta thấy có hai lớp điện tích sinh ra giống như là hai tụ điện mắc nối tiếp. Vì vậy người ta gọi siêu tụ điện là tụ điện có lớp điện tích kép EDLC (Electric Double Layer Capacitor).
Hình 2.20: Cấu tạo của siêu tụ điện
Đến đây ta có thể hiểu tại sao siêu tụ điện có điện dung C rất “siêu”. Một là than hoạt tính có rất nhiều lỗ nên diện tích mặt ngồi S rất lớn, thí dụ 250 gam than hoạt tính có diện tích mặt ngồi tổng cộng là 375.000 mét vng. Hai là khoảng cách d giữa các lớp mang điện tích trái dấu rất nhỏ, chỉ vào cỡ nanomet (10−9m). Hai lý do chính là S lớn và d nhỏ làm cho siêu tụ điện có điện dung C nhiều bậc lớn hơn điện dung của tụ điện thơng thường. Dễ dàng có được siêu tụ điện với điện dung hàng trăm Farad.
