Capacitores Eletrolíticos de Dupla Camada Gilson Roberto Jost Maycon Willian Claus dos Santos Instalações Industriais 2.

Apresentação em tema: "Capacitores Eletrolíticos de Dupla Camada Gilson Roberto Jost Maycon Willian Claus dos Santos Instalações Industriais 2."— Transcrição da apresentação:

1 Capacitores Eletrolíticos de Dupla Camada Gilson Roberto Jost Maycon Willian Claus dos Santos Instalações Industriais 2

2 Visão Geral  Historia dos Capacitores  Capacitores Eletroliticos  Historia dos Supercapacitores  Capacitor Eletrolítico de Dupla Camada  Bateria vs. Supercapacitor  Aplicação dos Supercapacitores  Modelos Disponíveis no Mercado

3 Historia dos Capacitores  Em 1740, Ewald Georg Von Kleist construiu o primeiro capacitor.  No mesmo ano Pieter Von Musschenboek inventou a garrafa de Leyden.  Ben Franklin logo descobriu que uma peça plana de vidro poderia ser usada em lugar do modelo de frasco

4 Capacitores Eletrolíticos C é a capacitancia A é a area εr é a permissividade relativa do isolante (constante dielétrica) εo (8.854x10-12 F/m) é a permissividade do ar d é a distancia

5 Historia dos Super Capacitores  A primeira notícia sobre o efeito do capacitor de dupla camada é de 1957 pela General Electric.  Standard Oil de Ohio re-descobiru este efeito em 1966.  Standard Oil de Ohio deu licença para a NEC, que em 1978 comercializou o produto como um “supercapacitor”.

6 Carbono Aerogel  Composto por particulas covalentes de tamanho nanometrico  Alta porosidade (>50% entre 100 nm)  Área de superfície grande (400–1000 m²/g) Aerogel é um material sólido poroso extremamente leve derivado de um gel, cuja parte líquida foi substituída por um gás

7 Carbono Ativado  Extremamente poroso com uma área superficial extremamente grande  Superfície se assemelha a uma esponja  Excelente Condutor

8 Capacitores Eletrolíticos de Dupla Camada Usando Carbono Ativado  Duas Camadas constituídas por eletrodos com nanoporos  Separador é impregnado com um eletrolito orgânico  Membrana permeável fina podendo suportar somente baixas tensões  Thin separator can only withstand low voltages

9  Aproximadamente 1/50000 da espessura de um cabelo  Baixa densidade  Semicondutor Nanotubos de Carbono

10  Em desenvolvimento no MIT  Substitui carvão ativado por nanotubos de carbono  Elaborado em um padrão regular que expõe uma maior área de superfície  Aumenta drasticamente a área efetiva de eletrodos  Aumenta consideravelmente a densidade de potência Capacitores Eletrolíticos de Dupla Camada Usando Nanotubos de Carbono

11 Comparação Baterias & Supercapacitores - Densidade de energia é a quantidade de energia armazenada por unidade de volume ou de massa - A densidade de potência combina densidade de energia com a velocidade que a energia pode ser retirado de um dispositivo.

12 Baterias Recarregáveis Vs. Supercapacitores Supercapacitores:  Alta densidade de potencia  Taxa de carga e descarga muito mais rápida  Ambientalmente favorável  Resistência interna extremamente baixa ou ESR  Alta Eficiência (97-98%)  Mais de um milhão de ciclos de carga descarga Baterias:  Têm maior densidade de energia  Normalmente 200-1000 ciclos de carga-descarga  Contêm produtos químicos altamente reativos e perigosos  Efeito negativo em baixas temperaturas

13 Aplicações dos Supercapacitores  Backup de fontes de alimentação ininterrupta (UPS)  Fontes de alimentação com peso leve para pequenas aeronaves  Fornecer energia de curta duração para vários sistemas do veículos  Utilizado para absorver energia durante períodos curtos de geração como de freagem regenerativa  Aumentar a energia e a duração da bateria em veículos híbridos elétricos ( VHE)

14 Veículos Elétricos Híbridos  O CSIRO, na Austrália [ Agência Nacional de Ciência ] desenvolveu o UltraBattery, que combina um supercapacitor e uma bateria de chumbo- ácido em uma única unidade  Aumenta em 4x o ciclo de vida, 50% a mais de energia, 70 % mais barato do que as baterias usadas em 4x ciclo de vida mais longa, 50% a mais de energia, 70 % mais barato do que as baterias usadas nos VEH

15 Modelos Disponíveis no Mercado

16 Questões?