На сегодняшний день проведены научно-исследовательские работы и изготовлены опытные образцы суперконденсаторов на органическом электролите с электродами из угольноволокнистых материалов номиналом 2,3Вх100Ф и 2,3Вх3600Ф. Ежегодно потребительский спрос на разрабатываемые конденсаторы повышается, что подтверждено заявками, письмами и протоколами.
В настоящее время специалистами НЦ ПМ ГОУ ВПО ПГТУ под руководством академика РАН В.Н. Анциферова (г. Пермь) и ОАО «Элеконд» разрабатываются технологии получения электродов из нанопорошков углерода для новой конструкции суперконденсатора, обеспечивающей пониженное эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС) готового изделия.
Суперконденсаторы наиболее эффективны в таких областях техники, где требуется импульсное выделение энергии до нескольких десятков килоджоулей за время 0,1-10 с.
Основные области применения суперконденсаторов (модулей):
1. Запуск двигателей легковых и грузовых автомобилей, локомотивов и т.д.;
2. Импульсное технологическое оборудование, рентгеновские и лазерные аппараты;
3. Системы бесперебойного электроснабжения ответственных потребителей;
4. Источники импульсной мощности для разгона гибридных автомобилей, электромобилей, рекуперация энергии, выделяемой при торможении, и другие области применения.
Суперконденсаторы, разработанные на ОАО «Элеконд».
Сверхъемкие электролитические конденсаторы
Участниками проекта «Организация производства сверхъемких электролитических конденсаторов (СЭК) на базе наноструктурированных электродных материалов для радиоэлектроники и энергетики» являются РОСНАНО, ОАО «Элеконд», ИК ООО «НПО Восток» и др., в т.ч. предприятие особой экономической зоны (ОЭЗ) «Дубна».
Реализация данного проекта позволит организовать в России производство современных конденсаторов, являющихся одними из важнейших и широко применяемых пассивных компонентов в современной радиоэлектронной аппаратуре. Новые разработки наноструктурированных электродных материалов, применяемых в данном проекте, позволяют получить конденсаторы, обладающие целым рядом уникальных свойств. В частности, таких как:
- Во-первых, миниатюрность, которая достигается за счет применения высокоемких наноструктурированной анодной и катодной фольги, танталовых порошков, а также твердотельного проводящего полимера. Высокие электрические свойства проводящего полимера в качестве «катода» (электронная проводимость на несколько порядков выше, чем у обычных электролитов) позволяют существенно снизить размеры конденсатора и его вес, а также увеличить удельную объемную емкость.
- Во-вторых, высокая надежность рабочих характеристик. Такие конденсаторы имеют увеличенную долговечность (не происходит высыхание электролита и разрушение катода с сопровождающимся повышенным газовыделением) и обладают свойством «самозалечивания» естественных дефектов анода, пожаробезопасностью, что повышает надежность и безотказность электронной аппаратуры. Конденсаторы с полимерным электролитом имеют очень высокое значение допустимого номинального пульсирующего тока (в 10 раз по сравнению с обычными конденсаторами) и стабильные характеристики во всем диапазоне температур от минус 60 до +125°С.
В-третьих, снижение энергопотребления аппаратуры. Конденсаторы с полимерным электролитом имеют существенно более низкое (на порядок) эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС) и импеданс (Z). Это одно из самых важных преимуществ в некоторых случаях, например, в схемах фильтрации, позволяет заменить одним новым конденсатором семь стандартных.
Применение: материнские платы, ноутбуки, серверы, новое поколение ЖК-телевизоров, преобразователи тока, мобильные средства связи и базовые станции, навигационные системы и др.
Сверхъемкие электролитические конденсаторы