Tìm hiểu về siêu tụ

Siêu tụ là gì

Siêu tụ (tiếng Anh là supercapacitor) là tụ điện dung lượng cao. Nó có giá trị điện dung cao hơn nhiều so với các loại tụ điện khác (nhưng giới hạn điện áp thấp hơn), giúp thu hẹp khoảng cách giữa tụ điện và pin sạc. Siêu tụ thường lưu trữ năng lượng nhiều hơn gấp 10 đến 100 lần trên một đơn vị thể tích hoặc khối lượng so với các tụ điện khác. Nó có thể nạp và sạc nhanh hơn pin đồng thời tuổi thọ cũng cao hơn nhờ khả năng chịu được số lần nạp, xả gấp nhiều lần pin sạc.

Siêu tụ điện được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi nhiều chu kỳ sạc / xả nhanh trong xe hơi, xe buýt, xe lửa, cần cẩu và thang máy. Các đơn vị nhỏ hơn được sử dụng làm bộ nhớ dự phòng cho bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh (SRAM).

Cấu tạo của siêu tụ

Cấu tạo siêu tụ tương tự như cấu tạo của tụ điện với 2 điện cực và một lớp ngăn cách nằm giữa 2 điện cực. Tất cả nằm trong một lớp bọc được ngâm tẩm chất điện phân và được bọc kín. Chất điện phân sử dụng trong siêu tụ sẽ khác với các tụ điện thông thường.

Để lưu trữ điện, người ta sử dụng màng ngăn có lỗ xốp trong siêu tụ. Màng ngăn này giúp giữ lại các ion ở mức độ nguyên tử. Vật liệu phổ biến làm màng ngăn cho các siêu tụ hiện nay là than hoạt tính. Nhưng có một số bất cập như cacbon không phải là một chất cách điện tốt nên điện áp hoạt động ở mức dưới 3V. Hoặc giảm dung lượng lưu trữ khi các hạt mang điện không vừa với kích thước lỗ của than hoạt tính.

Siêu tụ điện được sử dụng để làm gì?

Nếu bạn cần lưu trữ một lượng năng lượng trong một khoảng thời gian tương đối ngắn (từ vài giây đến vài phút) thì tụ điện không lưu trữ đủ năng lượng bạn cần còn với pin thì lại không đủ thời gian sạc, đó là lúc bạn cần đến siêu tụ. Siêu tụ được sử dụng như một "bộ chứa năng lượng" để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện và điện tử. Siêu tụ cũng có thể được kết nối với pin để điều chỉnh sức mạnh mà nó cung cấp.

Một ứng dụng phổ biến là trong các tuabin gió, các siêu tụ điện rất lớn giúp xử lý nguồn điện được cấp liên tục từ gió. Trong xe điện và xe hybrid, siêu tụ được sử dụng như các kho năng lượng tạm thời để lưu trữ năng lượng từ phanh. Nguồn năng lượng này thường bị lãng phí khi xe dừng lại lúc này được lưu trữ nhanh và sau đó được tái sử dụng khi xe di chuyển trở lại.