Порівняння типових особливостей конденсатора і батареї (подібно до [36])

Дані дослідження діляться на дві основні області, які ґрунтуються, перш за все, на механізмі накопичення енергії, а саме, або за рахунок редокс-реакцій (псевдоємність), або шляхом заряду /розряду ПЕШ.

У псевдоємнісних суперконденсаторах фарадеївський механізм накопичення відповідальний за їх ємність, ємність електростатичного походження відіграє другорядну роль. Швидше за все, дана ємність пов'язана з електрохімічним процесом заряду / розряду, який обмежений лише кількістю активної речовини та площею доступної для реакції поверхні [5]. Найбільш доступними матеріалами для псевдоконденсаторів є оксиди металів (не включаючи оксид рутенію) і полімери такі, як, наприклад, поліаналін, поліпірол або похідні від політіофену [6–9]. Оскільки збереження заряду в даному випадку грунутується на процесі редокс-реакцій, тому псевдоконденсатор певною мірою подібний до акумулятора.

Конденсатори з ідеально поляризованим електродом зберігають енергію в майже такий самий спосіб як і традиційні конденсатори, за допомогою накопичення заряду в двох заряджених шарах. Проте, суперконденсатори можуть реально зберігати значно більшу енергію, що зумовлено тим, що відстань між зарядженими шарами є дуже малою (~  7 нм), оскільки ПЕШ утворюється на межі електрод / електроліт [5]. Крім того велика кількість заряду може зберігатись завдяки надзвичайно великій питомій поверхні електроду, обумовленої великим числом пор. Механізм накопичення і віддачі енергії є досить властиво швидкий, так як він представляє собою рух іонів назад і вперед до поверхні електроду, тоді як в акумуляторах є різнорідні заряд-розрядні процеси та хімічна зміна фази, що сповільнює процеси накопичення і віддачі енергії.

Дуже важливим у технології виготовлення суперконденсаторів є вибір різних конфігурацій та матеріалів електроду [5,11–13]. Версія суперконденсатора з ПЕШ є найпоширенішою формою електрохімічного конденсатора. На сьогоднішній день найбільш розглянутим матеріалом для електродів суперконденсаторів з ПЕШ є вуглець, а основна увага при його отриманні зосереджена на досягненні високої площі поверхні з низьким опором матриці.

Застосування суперконденсаторів.

Існують дві основні області застосування суперконденсаторів. Малопотужні прилади застосовуються для підтримки пам’яті у різних інтелектуальних пристроях; потужні – для короткочасного живлення навантаження великим струмом (пускові режими двигунів, режими пакетної передачі коротких повідомлень у потужних передатчиках, забезпечення систем аварійного відключення високовольтних ліній електропередач і сіток, перекриття газопроводів, продуктопроводів і т. п.), живлення транспортних систем на обмеженому просторі. Характерним прикладом є внутрішньозаводський транспорт, шахтні локомотиви, підйомно-транспортне обладнання, складські навантажувачі.