Superkapasitor: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
membuat halaman |
menambahkan dasar |
||
Baris 32:
Karena jumlah tegangan mempengaruhi jumlah isi energi kapasitor, maka periset mulai mencari cara untuk meningkatkan kadar [[tegangan rusak]] yang dimiliki elektrolit. Pada 1994, menggunakan anode dari kapasitor elektrolit tantalum berdaya 200V, David A. Evans mengembangkan "Electrolytic-Hybrid Electrochemical Capacitor".<ref>{{cite patent|country=US|number=5369547|title=Containers with anodes and cathodes with electrolytes|gdate=1994-11-29|invent1=David A. Evans}}</ref><ref>David A. Evans (Evans Company): ''[http://www.evanscap.com/pdf/carts14.pdf High Energy Density Electrolytic-Electrochemical Hybrid Capacitor]'' In: ''Proceedings of the 14th Capacitor & Resistor Technology Symposium.'' 22 March 1994</ref> Kapasitor tersebut menggabungkan fitur dari kapasitor elektrolit dan elektrokimia. Mereka menggabungkan tingkat kekuatan dielektrik dari anode kapasitor elektrolit dan nilai kapasitansi tinggi dari katoda berbahan metal oksida (ruthenum(VI) oksida) yang bersifat pseudo-kapasitif dari kapasitor elektrokimia, menghasilkan kapasitor elektrokimia hibrid. Dinamai Cappatery oleh Evans,<ref>Evans Capacitor Company 2007 [http://www.evanscap.com/the_capattery.htm Capattery series]</ref> mempunyai isi energi lima kali lebih besar dari pada kapasitor elektrolit tantalum dengan ukuran yang sama.<ref name="Evans5-2">David A. Evans: [http://www.evanscap.com/isdlc5-2.htm ''The Littlest Big Capacitor - an Evans Hybrid''] Technical Paper, Evans Capacitor Company 2007</ref> Sayangnya, harga yang tinggi membatasi penggunaannya hanya sebatas di bidang militer.
Pengembangan mutakhir meliputi kapasitor lithium-ion. Kapasitor hibrid diprakarsai oleh FDK pada 2007.<ref>{{cite web|url=http://www.fdk.com/company_e/ayumi2000-e.html|title=FDK, Corporate Information, FDK History 2000s|publisher=FDK|accessdate=2015-02-21}}</ref> Mereka menggabungkan elektrode karbon elektrostatik dengan pre-doped elektrode elektrokimia lithium-ion. Kombinasi tersebut meningkatkan nilai kapasitansi. Ditambah dengan proses pre-doping yang
Riset banyak dilakukan di perusahaan dan universitas<ref name="Naoi-Simon">{{cite journal|last1=Naoi|first1=K.|last2=Simon|first2=P.|date=Spring 2008|title=New Materials and New Configurations for Advanced Electrochemical Capacitors|url=http://www.electrochem.org/dl/interface/spr/spr08/spr08_p34-37.pdf|journal=Interface|volume=17|issue=1|pages=34–37}}</ref> untuk meningkatkan beberapa karakteristik seperti energi spesifik, daya spesifik, dan stabilitas siklus untuk menekan biaya produksi lebih rendah lagi.
== Dasar ==
=== Rancangan dasar ===
Superkapasitor terdiri dari dua elektrode yang dipisahkan oleh membrane yang dapat ditembus ion, dan sebuah elektrolit menghubungkan kedua elektrolit secara ionis. Ketika elektrode terpolarisasi oleh tegangan yang masuk, ion di dalam elektrolit membentuk lapis-ganda yang berada di kutub yang berseberangan dengan kutub elektrode. Sebagai contoh, elektrode kutub positif akan diselimuti oleh lapisan ion negatif pada pertemuan elektrolit/elektrode bersamaan dengan lapisan penyeimbang muatan dari ion positif yang diserap lapisan negatif. Hal sebaliknya berlaku pada elektrode kutub negatif.
Sebagai tambahan, tergantung bahan elektrode dan bentuk permukaan, beberapa ion akan menembus lapis-ganda menjadi ion yang terserap dan turut andil dengan pseudo-kapasitansi ke dalam jumlah kapasitansi untuk superkapasitor.
=== Distribusi kapasitansi ===
Dua elektrode pada superkapasitor membentuk kapasitor masing-masing ''C''<sub>1</sub> dan ''C''<sub>2</sub>. Total kapasitansi ''C''<sub>total</sub> dihasilkan dari rumus:
<math>C_\text{total} = \frac{C_1 \cdot C_2}{C_1 + C_2}</math>
Superkapasitor mempunyai elektrode baik yang berbentuk simetris mau pun asimetris. Dengan bentuk simetris, dapat disimpulkan bahwa kedua elektrode mempunyai nilai kapasitansi yang sama, sehingga total kapasitansi adalah setengah jumlah nilai kapasitansi dari tiap kapasitor (jika ''C''<sub>1</sub> = ''C''<sub>2</sub>, maka ''C''<sub>total</sub> = ½ ''C''<sub>1</sub>). Untuk bentuk asimetris, total kapasitansi dapat diambil dari elektrode dengan nilai kapasitansi terendah (jika ''C''<sub>1</sub> <nowiki>>></nowiki> ''C''<sub>2</sub>, maka ''C''<sub>total</sub> ≈ ''C''<sub>2</sub>).
== Catatan kaki ==
| |||