Ионистор. Суперконденсатор. Занимательная физика.

Тема сегодняшнего видео – Ионисторы. По своим параметрам, они занимают промежуточное место между электролитическими конденсаторами и аккумуляторами. Так что же такое ионистор? Проведем два небольших эксперимента – с конденсатором и с ионистором. Для первого эксперимента возьмем соединенные параллельно конденсаторы. Общая емкость сборки 64 тысячи микрофарад. В качестве источника электрической энергии возьмем аккумулятор. Чтобы уменьшить ток заряда конденсаторов, заряжать их будем через два соединенных последовательно резистора по 1 ому. Замкнем цепь заряда. Стрелочный прибор отметил пиковый ток заряда 350 миллиампер. Заряд продолжался не более 1 секунды. Ток уменьшился до нуля, конденсаторы зарядились до напряжения источника – почти 4 вольта и начали медленно разряжаться через цифровой вольтметр. Ускорим процесс разряда – подключим параллельно конденсатору лампочку 3,5 вольта 0,26а. Лампочка зажглась, но горела не больше 2 секунд. Во втором эксперименте мы будем заряжать от того же аккумулятора ионистор на 2,7 вольта, емкостью 100 фарад. Включаем секундомер и включаем заряд ионистора через два ограничивающих резистора сопротивлением 2 ома. В первый момент прибор отметил ток 1,5 ампера. Как и в случае с конденсаторами, ток заряда уменьшается, а напряжение на ионисторе – увеличивается. НО, какая скорость процесса! До полутора вольт ионистор зарядился только за полторы минуты! А ток заряда уменьшился только до 1 ампера. До напряжения 2,5 вольта ионистор заряжался почти 5 минут! Вспомним, что через тот же резистор конденсатор зарядился за секунду! Включим лампочку, подключенную к ионистору и секундомер. Лампочка – зажглась и продолжает гореть! Напряжение на ионисторе уменьшается, но как медленно!!! Прошла минута – лампочка горит, а на ионисторе остается еще 2 вольта! Чтобы разрядить ионистор до 1 вольта потребовалось почти 9 минут! Лампочка при этом заметно светится. Очень похоже на аккумулятор, скажете Вы, однако, аккумулятор выдает относительно постоянное рабочее напряжение, а напряжение на ионисторе понижается линейно от рабочего значения до нуля. Иони́стор – ионный конденсатор, его — называют по-разному: суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор. А что у ионистора внутри? Ионистор это электрохимическое устройство — электролитический конденсатор, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. А что же такое «двойной электрический слой»? Это двойной слой ионов, который образуется на границе между обкладкой и электролитом. Обкладки и электролит в месте контакта приобретают заряды противоположного знака, но равной величины, что приводит к образованию двойного электрического слоя.
Для электродов ионистора используют пористые материалы, такие, как активированный уголь или вспененные металлы. Это позволило хранить заряд не на поверхности, а в объёме. Первый конденсатор с двойным слоем на пористых угольных электродах был запатентован в 1957 году фирмой General Electric. А в Советском Союзе ионисторы были анонсированы только в 1978 году.
1 грамм активированного угля, в зависимости от технологии изготовления, может иметь поверхность от 500 до 2200 квадратных метров. Активированный уголь впервые был синтезирован русским химиком Николаем Дмитриевичем Зелинским в 1915 году и использован им в противогазах — как универсальное средство химической защиты. В настоящее время, в ионисторах используют Графе́н — двумерная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом. Чистый графен, получаемый методом химического осаждения из газообразного состояния, проводит электричество так же хорошо, как и медь. За «передовые опыты с двумерным материалом — графеном» Андрею Константиновичу Гейму и Константину Сергеевичу Новосёлову была присуждена Нобелевская премия по физике за 2010 год. Сегодня, в интернете много рекомендаций и руководств по изготовлению ионистора в домашних условиях! Можно ли изготовить ионистор такими способами? Попробуем разобраться во всех этих рецептах и выяснить что получится в результате. Но, это – тема следующего видео!
#Ионистор #Суперконденсатор #Ультраконденсатор
КОМИКСЫ – истории о разном — анимированные и озвученные.
Если история понравилась — ставь лайк и подпишись на канал, чтобы не пропустить продолжение!
Вы можете задать ВОПРОСЫ в комментарии к любому ролику, в социальных сетях и по электронной почте канала: interfant@yandex.ru
На все КОНКРЕТНЫЕ вопросы — отвечаю.
Надеюсь, что Ваши вопросы и совместные ответы помогут сделать канал «Комиксы» интереснее!
********************************************************
На канале много плейлистов, в которых размещены видео о птицах и животных, о РУКОДЕЛИИ, DIY, ЮМОР, рассказы о ПУТЕШЕСТВИЯХ, СКАЗКИ и рассказы для детей, занимательная ФИЗИКА, БОГАТЫРИ Руси, ВКУСНЯШКИ, Фокусы, как сделать мультик и многое другое… Вы обязательно найдете видео по своим интересам!
Ориентироваться на канале Вам поможет НАВИГАТОР КАНАЛА