क्या है एकsupercapacitor 

ऊर्जा भंडारण तंत्र के आधार पर सुपरकैपेसिटर को दोहरी विद्युत परत वाले कैपेसिटर और स्यूडो कैपेसिटर में विभाजित किया जाता है। यह एक नए प्रकार का ऊर्जा भंडारण उपकरण है, जिसमें उच्च शक्ति घनत्व, कम चार्जिंग समय, लंबी सेवा अवधि, बेहतर तापमान प्रतिरोधकता, ऊर्जा बचत और पर्यावरण संरक्षण जैसी विशेषताएं हैं। सुपरकैपेसिटर बहुमुखी प्रतिभा के धनी हैं।

क्या सुपरकैपेसिटर बैटरी हो सकते हैं?

सुपरकैपेसिटर बैटरी की जगह ले सकते हैं, जो भविष्य की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

सुपरकैपेसिटर, जिन्हें डबल-लेयर कैपेसिटर, इलेक्ट्रोकेमिकल कैपेसिटर, गोल्ड कैपेसिटर और फराह कैपेसिटर के नाम से भी जाना जाता है, इलेक्ट्रोलाइट्स को ध्रुवीकृत करके ऊर्जा संग्रहित करते हैं। यह एक इलेक्ट्रोकेमिकल तत्व है, लेकिन इसकी ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया में कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होती है। यह ऊर्जा भंडारण प्रक्रिया प्रतिवर्ती होती है, और इसी कारण से सुपरकैपेसिटर को सैकड़ों-हजारों बार चार्ज और डिस्चार्ज किया जा सकता है। सुपरकैपेसिटर को इलेक्ट्रोलाइट में निलंबित दो अक्रियाशील छिद्रित इलेक्ट्रोड प्लेटों के रूप में समझा जा सकता है। प्लेटों पर आवेशित होने पर, धनात्मक प्लेट इलेक्ट्रोलाइट में ऋणात्मक आयनों को आकर्षित करती है, और ऋणात्मक प्लेट धनात्मक आयनों को आकर्षित करती है। इस प्रकार दो कैपेसिटिव भंडारण परतें बनती हैं, जिनमें धनात्मक आयन ऋणात्मक प्लेट के पास और ऋणात्मक आयन धनात्मक प्लेट के पास अलग हो जाते हैं।

सुपरकैपेसिटर एक नए प्रकार का संधारित्र है जो जर्मन भौतिक विज्ञानी हेल्महोल्ट्ज़ द्वारा प्रस्तावित अंतरास्थि दोहरी परत सिद्धांत पर आधारित है। जैसा कि हम सभी जानते हैं, इलेक्ट्रोलाइट विलयन में डाले गए धातु इलेक्ट्रोड की सतह पर द्रव की सतह के दोनों ओर विपरीत दिशा में अतिरिक्त आवेश के चिह्न दिखाई देते हैं, जिससे विभिन्न अवस्थाओं के बीच विभवांतर उत्पन्न होता है। फिर, यदि दो इलेक्ट्रोडों को एक ही समय में इलेक्ट्रोलाइट में डाला जाता है, और उनके बीच इलेक्ट्रोलाइट विलयन के अपघटन वोल्टेज से कम वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद धनात्मक और ऋणात्मक आयन विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में तेजी से ध्रुवों की ओर गति करते हैं, और क्रमशः दोनों ऊपरी इलेक्ट्रोडों की सतह पर एक सघन आवेश परत बनाते हैं, अर्थात् एक दोहरी विद्युत परत।

इसके द्वारा निर्मित दोहरी विद्युत परत, विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत पारंपरिक संधारित्र में परावैद्युत द्वारा उत्पन्न ध्रुवीकृत आवेश के समान होती है, जिसके परिणामस्वरूप धारिता प्रभाव उत्पन्न होता है। सघन दोहरी विद्युत परत समतल संधारित्र के समान होती है, लेकिन क्योंकि सघन आवेश परतों के बीच की दूरी सामान्य संधारित्र की आवेश परतों के बीच की दूरी से बहुत कम होती है, इसलिए इसकी धारिता सामान्य संधारित्र से अधिक होती है।

दोहरी परत वाले संधारित्र का आंतरिक प्रतिरोध एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र की तुलना में अधिक होता है, इसलिए इसे बिना किसी अतिरिक्त भार के सीधे चार्ज किया जा सकता है। यदि अति-वोल्टेज चार्ज होता है, तो दोहरी परत वाला संधारित्र उपकरण को नुकसान पहुंचाए बिना परिपथ को बंद कर देता है, जो एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र के अति-वोल्टेज ब्रेकडाउन से भिन्न है। साथ ही, रिचार्जेबल बैटरी की तुलना में, दोहरी परत वाले संधारित्र को बिना किसी सीमा के चार्ज किया जा सकता है, और चार्जिंग की संख्या 10^6 गुना से अधिक हो सकती है। इस प्रकार, दोहरी परत वाले संधारित्र में न केवल संधारित्र के गुण होते हैं, बल्कि बैटरी के गुण भी होते हैं, और यह बैटरी और संधारित्र के बीच एक नया विशेष घटक है।