Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
Erschienen in:
Grundlagen der Energiewandlung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

2. Doppelschichtkondensatoren

verfasst von : Peter Kurzweil, Prof. Dr.

Erschienen in: Elektrochemische Speicher

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Doppelschichtkondensatoren speichern Energie durch elektrochemische Vorgänge an der Phasengrenze zwischen einem Elektronenleiter (Elektrode) und einem flüssigen Ionenleiter (Elektrolyt).
Die Geschichte des Kondensators beginnt im Zeitalter des Barock eher spielerisch und endet bei visionären Hybridsystemen aus Kondensatoren und Batterien. Das Kapitel beleuchtet Eigenschaften, Materialien, Technologien, Herstellung und Anwendungen von Superkondensatoren nach dem Stand der Technik und gibt Hinweise auf die aktuelle Forschung.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Vorheriges Kapitel Grundlagen der Energiewandlung
Nächstes Kapitel Lithiumionen-Batterien
Literatur
1.
Béguin, F., Frackowiak, E. (Hrsg.): Supercapacitors: Materials, Systems and Applications. Wiley-VCH, Weinheim (2013)
2.
Conway, B.E.: Electrochemical Supercapacitors, Fundamentals and Technological Applications. Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York (1999). Nachdruck 2014
3.
(a) Freedom Car Ultracapacitor Test Manual, Report DOE/NE-ID-11173. Idaho National Engineering Laboratory (2004) (b) Freedom Car Ultracapacitor Test Manual for power-assist hybrid electric vehicles. DOE/ID-11069 (2003)
4.
Kurzweil, P.: Electrochemical double-layer capacitors. In: Moseley, P.T., Garche, J. (Hrsg.) Electrochemical Energy Storage for Renewable Sources and Grid Balancing, Kap. 19, S. 345–407. Elsevier, Amsterdam (2014)
5.
Bockris, J.O.M., Conway, B.E., Yeager, E., White, R.E. (Hrsg.): Comprehensive treatise of electrochemistry, Bd. 3: Electrochemical energy conversion and storage (1981). Nachdruck: Springer, Berlin (2013)
6.
Kurzweil, P.: Chemie, Kap. 9: Elektrochemie, 10. Aufl. Springer Vieweg, Wiesbaden (2015)
7.
Kurzweil, P., Frenzel, B., Gebhard, F.: Physik Formelsammlung, 4. Aufl. Springer Vieweg, Wiesbaden (2017)
8.
(a) Kurzweil, P., Fischle, H.-J.: A new monitoring method for electrochemical aggregates by impedance spectroscopy. J. Power Sources 127, 331–340 (2004) (b) Kurzweil, P.: AC impedance spectroscopy, a powerful tool for the characterization of materials and electrochemical power sources. The 14th International Seminar On Double Layer Capacitors, Deerfield Beach, FL., U.S.A., December 6–8, 2004 (c) Kurzweil, P., Ober, J., Wabner, D.W.: Method for extracting kinetic parameters from measured impedance data. Electrochim. Acta 34, 1179–1185 (1989)
9.
IEC-40/2149, DIN EN 62391-1: Fixed electric double layer capacitors for use in electronic equipment. Part I: Generic specification, Beuth Verlag, Berlin (2012)
10.
Schüßler, H.-W.: Netzwerke, Signale und Systeme: Signaltheorie linearer elektrischer Netzwerke, 3. Aufl. Springer, Berlin (1991)
11.
Zinke, O., Seither, H.: Widerstände, Kondensatoren, Spulen und ihre Werkstoffe, 2. Aufl. Springer, Berlin (1982)
12.
Azais, Ph.: Manufacturing of industrial supercapacitors. In: Béguin, F., Frackowiak, E. (Hrsg.) Supercapacitors, Kap. 10, S. 307–371. Wiley-VCH, Weinheim (2013)
13.
Boos, D.L., Metcalfe J.E. (Standard Oil Co. Ohio): US Patent 3648126: Electrical capacitor employing paste electrodes and a separator saturated with electrolyte, 1972
14.
(a) Brunauer, S., Emmett, P.H., Teller, E.: Adsorption of Gases in Multimolecular Layers. J. Am. Chem. Soc. 60(2), 309–319 (1938) (b) DIN ISO 9277: Bestimmung der spezifischen Oberfläche von Feststoffen durch Gasadsorption nach dem BET-Verfahren
15.
Chmiola, J., Yushin, G., Gogotsi, Y., Portet, C., Simon, P., Taberna, P.L.: Anomalous increase in carbon capacitance at pore sizes less than 1 nanometer. Science 313, 1760–1763 (2006)
16.
de Levie, R.: Electrochemical response of porous and rough electrodes. In: Delahay, P., Tobias, C.W. (Hrsg.): Advances in electrochemistry and electrochemical engineering, Bd. 6, S. 329–397. Interscience, New York (1967)
17.
Frackowiak, E., Béguin, F.: Carbon materials for the electrochemical storage of energy in capacitors. Carbon 39, 937–950 (2001)
18.
Frenzel, B., Kurzweil, P., Rönnebeck, H.: Electromobility concept for racing cars based on lithium-ion batteries and supercapacitors. J. Power Sources 196, 5364–5376 (2011)
19.
Hahn, M., Baertschi, M., Barbieri, O., Sauter, J.-C., Kötz, R., Gallay, R.: Interfacial capacitance and electronic conductance of activated carbon double-layer electrodes. Electrochem. Solid-State Lett. 7(2), A33–A36 (2004)
20.
Huang, J., Sumpter, B.G., Meunier, V.: A Universal model for nanoporous carbon supercapacitors. In: Burmness, L.T. (Hrsg.) Mesoporous materials: properties, preparations and applications, S. 177–190. Nova Science, New York (2009)
21.
Keiser, H., Beccu, K.D., Gutjahr, M.A.: Electrochim. Acta 21, 539–543 (1976)
22.
Kinoshita, K.: Carbon: Electrochemical and Physicochemical Properties. Wiley-Interscience, New York (1988)
23.
Kurzweil, P., Chwistek, M.: Electrochemical stability of organic electrolytes in double-layer capacitors: spectroscopy and gas analysis of decomposition products. J. Power Sources 176, 555–567 (2008)
24.
(a) Kurzweil, P., Frenzel, B., Hildebrand, A.: Voltage-dependent capacitance, aging effects, and failure indicators of double-layer capacitors during lifetime testing. ChemElectroChem 2(1), 6–13 (2015) (b) Kurzweil, P., Hildebrand, A., Weiß, M.: Accelerated life testing of double-layer capacitors: Reliability and safety under excess voltage and temperature, ChemElectroChem 2(1), 150–159 (2015)
25.
Kurzweil, P., Frenzel, B., Gallay, R.: Capacitance characterization methods and ageing behaviour of supercapacitors. Proceedings of the 15th International Seminar On Double Layer Capacitors, Deerfield Beach, FL, USA, 5–7 December, 2005
26.
Mayer, S.J., Pekala, R.W., Kaschmitter, J.L.: On aerogels. J. Electrochem. Soc. 140(2), 446 (1993)
27.
Mitra, S., Sampath, S.: Electrochemical capacitors based on exfoliated graphite electrodes. Electrochem. Solid-State Lett. 7, A264–8 (2004)
28.
Pekala, R.W., Farmer, J.C., Alviso, C.T., Tran, T.D., Mayer, S.T., Miller, J.M., Dunnet, B.: Carbon aerogels for electrochemical applications. J. Non-Cryst. Solids 225, 74–80 (1998)
29.
Simon, P., Taberna, P.-L., Béguin, F.: Electrical double-layer capacitors and carbons for EDLCs. In: Béguin, F., Frackowiak, E. (Hrsg.) Supercapacitors, Kap. 4, S. 131–166. Wiley-VCH, Weinheim (2013)
30.
Yushin, G., Nikitin, A., Gogotsi, Y.: Carbide derived carbon. In: Gogotsi, Y. (Hrsg.) Nanomaterials Handbook, Bd. 3, S. 239–282. CRC Press, Boca Raton (2006)
31.
Xia, J., Chen, F., Li, J., Tao, N.: Measurement of the quantum capacitance of graphene. Nat. Nanotechnol. 4, 505–509 (2009)
32.
Xing, W., Qiao, S.Z., Ding, R.G., Li, F., Lu, C.Q., Yan, Z.F., Cheng, H.M.: Superior electric double layer capacitors using ordered mesoporous carbons. Carbon 44, 216–224 (2006)
33.
Zhao, Y., Zheng, M.-B., Cao, J.-M., Ke, X.-F., Liu, J.-S., Chen, Y.-P., Tao, J.: Easy synthesis of ordered meso/macroporous carbon monolith for use as electrode in electrochemical capacitors. Mater. Lett. 62, 548–551 (2008)
34.
Zhang, Y., Feng, H., Wu, X., Wang, L., Zhang, A., Xia, T., Dong, H., Li, X., Zhang, L.: Progress of electrochemical capacitor electrode materials, A review. Int. J. Hydrogen Energy 34, 4889–4899 (2009)
35.
36.
Balko, E.N., Davidson, C.R.: Solid solutions of RuO\({}_{\mathrm{2}}\) and IrO\({}_{\mathrm{2}}\). J. Inorg. Nucl. Chem. 42, 1778–1781 (1980)
37.
Trasatti, S., Lodi, G.: Conductive Metal Oxides, Bd. A. Elsevier, Amsterdam (1980)
38.
Trasatti, S., Kurzweil, P.: Electrochemical double-layer capacitors as versatile energy stores. Platinum Met. Rev. 28(2), 46 (1994)
39.
Kim, H., Popov, B.N.: Characterization of hydrous ruthenium oxide/carbon nanocomposite double-layer capacitors prepared by a colloidal method. J. Power Sources 104, 52–61 (2002)
40.
Miller, J.M., Dunn, B., Tran, T.D., Pekala, R.W.: Deposition of ruthenium nanoparticles on carbon aerogels for high energy density supercapacitor electrodes. J. Electrochem. Soc. 144(12), 309–L311 (1997)
41.
Roginskaya, Y.E., Morozova, O.V.: The role of hydrated oxides in formation and structure of DSA-type oxide electrocatalysts. Electrochim. Acta 40(7), 817–822 (1995)
42.
Sarangapani, S., Tilak, B.V., Chen, C.P.: Review – materials for electrochemical capacitors. J. Electrochem. Soc. 143(11), 3791–9 (1996)
43.
Over, H.: Surface chemistry of ruthenium dioxide in heterogeneous catalysis and electrocatalysis; from fundamentals to applied research. Chem. Rev. 112, 3356–3426 (2012)
44.
Chalupczok, S., Kurzweil, P., Hartmann, H., Schell, Ch.: The redox chemistry of ruthenium dioxide: a cyclic voltammetry study, review and revision. Int. J. Electrochem. (2018), doi.org/10.1155/2018/1273768
45.
Nigrey, P.J., MacInnes, J., Nairns, D.P., MacDiarmid, A.G., Heeger, A.J.: Lightweight rechargeable storage batteries using polyacetylene, (CH)\({}_{x}\), as the cathode-active material. J. Electrochem. Soc. 128, 1651 (1981)
46.
Rudge, A., Raistrick, I.D., Gottesfeld, S., Ferraris, J.P.: A study of the electrochemical properties of conducting polymers for application in electrochemical capacitors. Electrochim. Acta 39(2), 273–287 (1994)
Metadaten
Titel
Doppelschichtkondensatoren
verfasst von
Peter Kurzweil, Prof. Dr.
Copyright-Jahr
2018
Buch
Elektrochemische Speicher

Print ISBN: 978-3-658-21828-7

Electronic ISBN: 978-3-658-21829-4

Copyright-Jahr: 2018

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-21829-4_2