O que é um capacitor elétrico de dupla camada?

Um capacitor elétrico de dupla camada é um componente elétrico capaz de armazenar mais carga elétrica do que os capacitores comuns. Tem um valor de capacitância mais alto em unidades chamadas farads e, por isso, o capacitor elétrico de dupla camada também é chamado de supercapacitor, supercondensador ou ultracapacitor. O capacitor elétrico de dupla camada também pode ser referido como um capacitor eletroquímico de dupla camada. Enquanto os capacitores padrão usam um isolador entre duas placas, o capacitor elétrico de dupla camada usa um mecanismo eletroquímico para criar capacitâncias equivalentes muito altas. Uma capacitância mais alta significa uma quantidade maior de carga elétrica contida em uma determinada tensão entre as placas.

O pseudocapacitor e o capacitor elétrico de dupla camada referem-se a capacitores eletroquímicos. Em um pseudocapacitor, há uma transferência de carga entre um eletrólito e o eletrodo, enquanto no capacitor elétrico de dupla camada existe um líquido de eletrólise que interage com os eletrodos para fazer com que o capacitor apresente uma capacitância muito alta quando usado em equipamentos elétricos e eletrônicos aplicações. Além disso, o capacitor elétrico de dupla camada usa um eletrólito entre suas placas. Esse eletrólito é o isolamento armazenado em uma formação microscópica não florida, que é possibilitada por um material poroso, como um carvão ativado entre as placas.

Com o advento de equipamentos auto-alimentados e conversão de energia, há uma grande demanda por armazenamento confiável e de alta eficiência. Os capacitores são considerados uma solução para a energia de backup de curto prazo, o que significa que qualquer avanço no aumento dos valores de capacitância será um passo mais próximo da realização da energia de backup de curto prazo. Os sistemas de energia de reserva de curto prazo incluem dispositivos mecânicos, químicos e elétricos, que incluem volantes, sistemas de armazenamento por gravidade, células de combustível, baterias, componentes passivos e reatores nucleares. O potencial do capacitor elétrico de dupla camada pode beneficiar muitos campos de pesquisa em energia para dispositivos móveis e transporte.

Nas fontes de alimentação tradicionais que convertem corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC), as condições de carga e o filtro do capacitor determinam se determinado equipamento passará por baixa tensão. Sem carga, a fonte de alimentação CC pode reter sua tensão de saída em até 10 minutos ou mais, mas, com a carga, a corrente consumida pela carga fará com que a tensão caia em menos de 1 segundo. Por exemplo, os sistemas de telecomunicações usam sistemas de alimentação de corrente contínua de -48 volts (VDC) e a carga é conectada a um banco de baterias de 48 volts (V), que é carregado por um sistema retificador. Quando a energia da rede elétrica CA é interrompida, a bateria assume o papel de provedor de energia principal. É perceptível que a bateria atua como um supercapacitor.