Elektrochemische Doppelschicht Analyse ermöglicht die orts- und zeitgenaue Analyse der Vorgänge …

Doppelschicht- Kondensatoren werden zur elektrostatischen Speicherung von Energie genutzt. Ihre bevorzugte Anwendung liegt daher insbesondere dann vor, wenn eine hohe Zuverlässigkeit sowie häufiges Auf- und Entladen vonnöten ist.

Die Anwendung von Akkumulatoren hingegen ist bei Anwendungen unverzichtbar, in denen eine größere Energiekapazität notwendig ist. Insbesondere Bleiakkumulatoren haben jedoch den Nachteil, dass sie relativ schwer sind, sehr viel platz benötigen und nicht unbegrenzt auf- und entladen werden können. Eine Kombination von Akkumulator und Kondensator hingegen führt zu einer Verlängerung der Lebensdauer, einer Verringerung des Gewichts und damit bei flächendeckendem Einsatz zu einer deutlichen Energieersparnis.

Bei diesen besonderen Doppelschicht-Kondensatoren ist es jedoch wichtig, die Vorgänge, die zwischen den Elektroden und den separierenden Materialien vorliegen und deren Einfluss- und Kenngröße, wie Kapazitäts-, Energiedichte- und Widerstandverteilung erfassen, simulieren und vorhersagen zu können.

Ein Wissenschaftler der Fachhochschule Stralsund ist es erstmals gelungen, eine mehrschichtige und hochauflösende Analyse von elektrochemischen Systemen mit Doppelschichten durchzuführen. Die tatsächliche Verteilung von Kenngrößen wie Widerstand bzw. Impedanz, Kapazität sowie Energiedichte werden dabei erfasst und für die technische Ausgestaltung von Doppelschicht-Systemen zur Energiespeicherung genutzt.

Grundlegend für diese technische Ausgestaltung ist der Nachweis, dass sich anhand bestimmter statistischer Verteilungen die Verhältnisse technisch genau und nachgewiesenermaßen exakt beschreiben lassen. Durch die Wahl bzw. Bestimmung der Verteilungsparameter lassen sich individuelle Bedingungen in die Analyse miteinbeziehen. Die Ergebnisse lassen sich mittels der (Impedanz) Spektroskopie visualisieren.

Das entwickelte Verfahren kann daher insbesondere zur Messung der Fertigungsqualität sowie zur Beurteilung des allgemeinen Zustands der Bauelemente von Doppelschicht- Kompensatoren genutzt werden.

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