Clasificación
Según los diferentes mecanismos de almacenamiento de energía, los supercondensadores se pueden dividir en tres categorías principales: 1) Condensadores electroquímicos de doble capa (condensadores eléctricos de doble capa), que utilizan yin y yang adsorbidos. Almacenamiento de energía iónica; 2) pseudocondensadores, que almacenan energía mediante reacciones redox superficiales rápidas; 3) supercondensadores asimétricos;
Principio
Principio del supercondensador eléctrico de doble capa
También conocido como supercondensador no faradaico. Su rendimiento resulta de la llamada capacitancia eléctrica de doble capa, donde la carga acumulada por la capacitancia de un dispositivo capacitor eléctrico de doble capa se almacena en la doble capa eléctrica formada como interfaz entre el electrodo de alta superficie y el electrolito. Varios factores clave para los materiales de condensadores eléctricos de doble capa son: área de superficie específica (SSA), conductividad y tamaño y distribución de poros. El grafeno proporciona una buena alternativa a los antiguos materiales de electrodos para condensadores eléctricos de doble capa. En comparación con los materiales de carbono porosos tradicionales, el grafeno tiene una conductividad eléctrica muy alta, una gran superficie y una gran cantidad de estructuras entrecapas. Por tanto, los materiales basados en grafeno son muy beneficiosos para su aplicación en condensadores eléctricos de doble capa.
Principio del supercondensador
El supercondensador pseudocondensador, también conocido como supercondensador de Faraday, almacena energía a través del proceso de Faraday, que involucra reacciones redox rápidas y reversibles entre el electrolito y la superficie del electrodo entre materiales electroactivos. Los materiales electroactivos más estudiados incluyen tres tipos: a) óxidos o hidróxidos de metales de transición, como óxido de rutenio, óxido de manganeso e hidróxido de níquel; b) polímeros conductores, c) materiales que tienen grupos funcionales superficiales que contienen oxígeno y nitrógeno. La pseudocapacitancia puede lograr una pseudocapacitancia mayor que la capacitancia eléctrica de doble capa. El grafeno se considera el material portador más adecuado para preparar componentes activos de electrodos cuasicondensadores.