Hemmagjord superkondensator

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
hcb
Moderator
Inlägg: 5941
Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
Skype: hcbecker
Ort: Lystrup / Uppsala
Kontakt:

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av hcb »

Det är fråga om att sätta på någon en dumstrut, bara en önskan att reda ut vad som egentligen händer och om det verkligen är en kondensator på 22 F.

>med samma metall på anod o karod kan det inte bildas en galvanisk cell. dessutom laddar man inte upp och ur en sådan som en ackumulator.
Jodå, det går. Så länge redoxparen har olika koncentration på de olika sidorna kommer det att finnas en drivkraft för att jämna ut koncentrationerna, och denna drivkraft yttrar sig som en EMK. Trycker man på en spänning över cellen driver man reaktionen åt andra hållet, jmf elektrolytkoppar om jag minns rätt.
bearing
Inlägg: 11653
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av bearing »

svanted skrev: 22 farad borde ta 22 sekunder med 1 A att ladda upp, gör det det?
Nja, det borde ta 11 sekunder till 0,5V. Eller 22 sekunder att ladda ur till 37% av toppspänningen med 1 ohm. Nu hade han ungefär 5 ohm, så det tog ungefär 100 sekunder. Men jag undrar ifall han menar att den laddas ur helt efter 100 sekunder, för i så fall är det mindre än 22 farad.
erdes skrev:om någon är intresserad kan jag försöka förklara bättre
Gör gärna det!
svanted
Inlägg: 5247
Blev medlem: 30 augusti 2010, 21:20:38
Ort: Umeå

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av svanted »

1F = 1 A x 1s
22F = 1A x 22s

http://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb
bearing
Inlägg: 11653
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av bearing »

Användarvisningsbild
polmanswe
Inlägg: 674
Blev medlem: 18 augusti 2011, 20:00:57
Ort: Uppsala / Hargshamn

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av polmanswe »

svanted skrev:på sidan...
http://www.ultracapacitors.org/index.ph ... itstart=30
har de en på 240F....

det är en ganska ingående beskrivning, skulle de idas hitta på?
ja, kanske....
för att veta säkert återstår bara att testa själv.....

ska försöka få tag på teflonplver, ngn som vet. var?
man kanske kan skrapa ur ngn gammal stekpanna...

provade mala kolpulver i en kaffekvarn för ngn dag sedan...
när jag försiktigt öppnade locket på kvarnen steg ett svampmoln med mikroskopiska sot partiklar upp mot taket.... :shock:
slängde allt i pannan...
det kräver nogrann planering vid tillverkningen för att inte skita ner allt i garaget...
men man kan köpa färdigmalet på färgaffären vid namn "kimrök"...

***************VARNING******************
OM du använder TEFLON pulver (ren Teflon) Behövs bara andas in ytterst lite rög om det brinner eller smälter för att man ska bli ordentliget sjuk och ambulansen kommer och hämtar en..
En vän fick en flisa teflon på sin cigarett och han höll på att stryka med det var inte långt borta!!!!!!!
***************VARNING******************
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9043
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av AndersG »

En vän fick en flisa teflon på sin cigarett
Även utan teflon så stryker man med av cigarretter...
Användarvisningsbild
Electricguy
Inlägg: 12443
Blev medlem: 15 augusti 2007, 16:52:14
Ort: Kälmä' typ..

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av Electricguy »

Det jag inte riktigt får ihop här är hur alla hemgjorda kondingar har sjukt mycket högre prestanda än komersiella produkter.
Användarvisningsbild
erdes
Inlägg: 77
Blev medlem: 18 juli 2010, 19:30:27
Ort: Stockholm
Kontakt:

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av erdes »

Hehe kul att folk blev intresserade :) Har inte provat att ladda den med 1 A, den har en hel del inre resistans så det blir svårt utan att riskera ha för hög spänning (har inte nått bra labbagg). Kapacitansen mätte jag genom att ladda den till 0,5 volt och efter ca 100 sekunder mätte jag spänningen som var kvar. Sjönk då till runt 0,2 volt. Att ladda ur den helt tar ju oändligt lång tid... (teoretisk iallafall). Mätningarna gav en standardavvikelse på 1,58F, så exakt 22 Farad är den nog inte på, men definitivt i den storleksordningen.

Ett galvaniskt element är det inte, de joner och metaller som finns i ger inte ett sånt (speciellt eftersom det är samma metall i båda elektroderna). Men jag kollade det faktiskt noga först, är ju lite roligt att bygga ett batteri, men inte riktigt lika coolt. Har ju byggt batterier förut. Om spänningen är tillräckligt låg sker inte några elektrokemiska reaktioner, därför höll jag mig vid 0,5 volt. Nickel borde börja lösa upp sig redan vid 0,57 volt så där går ju gränsen.

Och angående frågan om det är en kondensator eller ett batteri... Tja det är en bra fråga, tekniken är typ mitt emellan :)
bearing
Inlägg: 11653
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av bearing »

ordna joner
Så det handlar om entropi?
Entropi är något som jag aldrig förstått riktigt.
svanted
Inlägg: 5247
Blev medlem: 30 augusti 2010, 21:20:38
Ort: Umeå

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av svanted »

polmanswe skrev:
svanted skrev:på sidan...
http://www.ultracapacitors.org/index.ph ... itstart=30
har de en på 240F....

det är en ganska ingående beskrivning, skulle de idas hitta på?
ja, kanske....
för att veta säkert återstår bara att testa själv.....

ska försöka få tag på teflonplver, ngn som vet. var?
man kanske kan skrapa ur ngn gammal stekpanna...

provade mala kolpulver i en kaffekvarn för ngn dag sedan...
när jag försiktigt öppnade locket på kvarnen steg ett svampmoln med mikroskopiska sot partiklar upp mot taket.... :shock:
slängde allt i pannan...
det kräver nogrann planering vid tillverkningen för att inte skita ner allt i garaget...
men man kan köpa färdigmalet på färgaffären vid namn "kimrök"...

***************VARNING******************
OM du använder TEFLON pulver (ren Teflon) Behövs bara andas in ytterst lite rög om det brinner eller smälter för att man ska bli ordentliget sjuk och ambulansen kommer och hämtar en..
En vän fick en flisa teflon på sin cigarett och han höll på att stryka med det var inte långt borta!!!!!!!
***************VARNING******************

flour och dess föreningar är de giftigaste ämnen vi känner till....
de intresserade kan googla om myten flour på nätet, om varför vi tillsätter flour i tandkräm och dricksvatten...
en riktigt skrämmande läsning.
Användarvisningsbild
erdes
Inlägg: 77
Blev medlem: 18 juli 2010, 19:30:27
Ort: Stockholm
Kontakt:

Re: Hemmagjord superkondensator

Inlägg av erdes »

Lovade en bättre förklaring om "Superkondensatorn" så här kommer en sån :)

En "vanlig" kondensator består ju av två plattor med ett isolerande material emellan. Kapacitansen dyker upp av flera anledningar. Först och främst genom att det kvävs energi för att skapa ett elektrisk fält mellan plattorna, därför har en kondensator med vakuum mellan plattorna en viss kapacitans och inte noll. Sätter man dock någonting annat än vakuum mellan plattorna kan man dock få en högre kapacitans för samma storlek av kondensator, varför egentligen?

Jo tänk att det sitter en ensam atom mellan plattorna, den kommer ju uppleva det elektriska fältet mellan dessa plattor. Atomkärnan är ju plusladdad och dras mot plattan med negativ laddning, elektronerna dras mot den positiva. Totalt så dras atomen lika mycket åt båda hållen, så den kommer inte flytta på sig, men den blir lite bucklig. Att buckla till atomen kräver energi. Därför blir det lite jobbigare att skapa ett fält mellan plattorna om det ligger atomer emellan och om det krävs mer energi för att ladda kondensatorn till samma spänning så är det samma sak som att säga att kapacitansen är högre. Kapacitansen ju det mått som anger hur mycket energi som krävs för att ladda upp kondensatorn till en viss spänning. Denna effekt används i kondensatorer med fast dielektrikum (material mellan plattorna alltså) t.ex keramiska- och plastfilmskondensatorer.

Kan man få in högre kapacitans än bara atombucklande? Well... Ja. En effekt som kan ge mycket högre kapacitans än bara att buckla till atomer är ifall man han molekyler med osymmetrisk laddning mellan plattorna. Alltså om t.ex ena sidan av molekylen är lite plusladdad och andra är lite minusladdad (som vattenmolekyler t.ex). Isåfall kommer ju molekylen att rotera om det finns ett elektriskt fält. Att snurra molekylerna så de ligger på rad kräver ganska mycket energi jämfört med att bara buckla till atomer litegrann. Elektrolytkondensatorer använder denna effekt och de kan därför ha mycket större värden än t.ex en keramisk kondensator med samma storlek.

Superkondensatorn bygger på en lite annan idé, tänk att man istället för molekyler mellan plattorna har joner. De kommer ju att röra sig mot plattorna i kondensatorn och fastna på dessa. Dock bildar de en ganska intressant struktur precis vid ytan. De bildar nämligen två tydliga lager, som kallas ett elektriskt dubbellager. Några nanometer från en yta är det ett lager av joner med motsatt laddning som ytan. Det lagret är väldigt tätt och har hög koncentration av joner med motsatt laddning. Utanför det första lagret bildas ett rätt diffust lager av joner med samma laddning som ytan. T.ex vid en positivt laddad platta så kommer negativa joner att binda till ytan på plattan, utanför dessa så finns det ett lite mindre strukturerat lager med positiva joner. Man kan säga att de binder lite svagt till lagret av negativa joner. Denna struktur är dock lite bekant... två separerade lager som är laddade är ju faktiskt en kondensator. Avståndet mellan lagren är ju dock bara några nanometer så inte blir det en stor kondensator. Fast denna kondensator sitter ju på ytan av elektroderna, skulle man t.ex repa elektroderna med sandpapper så får man mer yta och då även större total kapacitans. Tar man det ett par steg till gör man elektroder av något extremt poröst material (som leder ström), t.ex aktivt kol. Aktivt kol kan ha ruskigt stor yta per volym, ett gram aktivt kol kan ha över 500 kvadratmeter yta (finns olika sorter med mer och mindre yta per gram). Man kan inse att även om dubbellagret bara är några nanometer tjockt så om man har tusentals kvadratmeter så blir den totala kapacitansen rätt stor. Och det är principen helt enkelt.

Nu till begränsningarna, om laddningen på ytan är för stor bildas inte ett dubbellager, detta ger ordentliga problem om man skulle vilja bygga en 100 volts kondensator. Ett annat problem är att kondensatorn är en elektrokemisk cell, de två elektroderna är ju inte isolerade utan det bygger på att joner kan röra sig fritt mellan dem precis som i ett batteri eller en cell för elektrolys. Det gör att om man har för stor spänning så kommer det ske en reaktion på ytan av elektroderna. Beroende på exakt vad man har för joner och elektroder kan man se till att det inte sker förens spänningen är över ett par volt... Men inte så värst många volt, sen reagerar saker och förstör kondensatorn.

I riktiga superkondingar har man inte natriumhydroxid löst i vatten som elektrolyt, man kör med coolare saker :) Vatten är dåligt från början och kommer reagera vid någon volts cellspänning till vätgas och syrgas, så vatten går bort ganska fort. Andra lösningsmedel är bättre t.ex propylkarbonat, acetonitril och dimetylsulfoxid. Dessutom kan trimma jonerna man använder för att få högre kapacitans. Har man joner med osymmetrisk laddning så kommer de ju rotera mot fältet, men här sker effekten i hela dubbellagret och blir ganska stor totalt sett. Men ska man gå in på sånt så kan man skriva hur mycket som helst och det kanske jag redan gjort så nu får det vara sovdags... :)
Skriv svar