সুপারক্যাপাসিটর - ডিভাইস, ব্যবহারিক প্রয়োগ, সুবিধা এবং অসুবিধা

সুপারক্যাপাসিটর কি

সুপারক্যাপাসিটর বা সুপারক্যাপাসিটরগুলি সাধারণ ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরগুলির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ, যদিও তারা অনেক বেশি বৈদ্যুতিক ক্ষমতা (অত্যন্ত বড় ক্যাপাসিটর) এর থেকে আলাদা। এর বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, একটি ionistor একটি ব্যাটারি এবং একটি ক্যাপাসিটরের মধ্যে একটি ক্রস। তার ডিভাইসটিকে একটি বৈদ্যুতিক ডাবল লেয়ার সহ একটি ক্যাপাসিটর হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে, এটি কিছুতেই নয় যে সুপারক্যাপাসিটরগুলিকে ইংরেজি সংস্থানগুলিতে EDLC — ইলেকট্রিক ডাবল লেয়ার ক্যাপাসিটর বলা হয়।

এই ধরনের একটি ক্যাপাসিটর এটিতে সংঘটিত বৈদ্যুতিক রাসায়নিক প্রক্রিয়াগুলির জন্য ধন্যবাদ কাজ করে, এবং কেবল একটি প্রচলিত ক্যাপাসিটরের মতো প্লেটের মধ্যে ডাইইলেকট্রিকে সঞ্চিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের কারণে নয়। প্লেটগুলির মধ্যে কোনও ধ্রুপদী অস্তরক স্তর নেই এবং প্লেটগুলি নিজেই বিপরীত ধরণের চার্জ বাহকগুলির মধ্যে বিভিন্ন পদার্থ দিয়ে তৈরি।

পরিমাণে যে ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স এর প্লেটগুলির ক্ষেত্রের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক; একটি বৃহৎ ক্ষমতা প্রাপ্ত করার জন্য, প্লেটগুলির একটি বিস্তৃত এলাকা থাকা প্রয়োজন। এই কারণেই সুপারক্যাপাসিটরের ইলেক্ট্রোডগুলি সাধারণত ফোমযুক্ত কার্বন দিয়ে তৈরি হয়, যা "প্লেট" এর একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ এলাকা দেয়।

ইলেক্ট্রোডগুলি একটি বিভাজক দ্বারা পৃথক করা হয় এবং একটি কঠিন অ্যাসিড বা ক্ষারীয় ইলেক্ট্রোলাইটে থাকে। বিভাজক ইলেক্ট্রোডের মধ্যে একটি শর্ট সার্কিট দূর করে। রুবিডিয়াম, সিলভার এবং আয়োডিনের স্ফটিক ইলেক্ট্রোলাইট উচ্চ-ক্ষমতা, কম স্ব-নিঃসরণ আয়নিস্টর তৈরি করা সম্ভব করে, যা নিম্ন তাপমাত্রার প্রতিরোধী।

কম অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের সাথে সুপারক্যাপাসিটারগুলি পাওয়া যায়, উদাহরণস্বরূপ, সালফিউরিক অ্যাসিড দ্রবণের ভিত্তিতে, তবে এই জাতীয় সুপারক্যাপাসিটারগুলির অপারেটিং ভোল্টেজ 1 ভোল্টের মধ্যে সীমাবদ্ধ, উপরন্তু, এই জাতীয় সমাধানগুলি বিষাক্ত, তাই এগুলি খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

সুপারক্যাপাসিটরের একটি ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার কারণে কিছু ইলেকট্রন ইলেক্ট্রোড ত্যাগ করে, যা ইলেক্ট্রোডকে ইতিবাচকভাবে চার্জ করে। নেতিবাচক আয়নগুলি ইলেক্ট্রোলাইট দ্বারা ইতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেক্ট্রোডগুলিতে আকৃষ্ট হয়। এটি একটি বৈদ্যুতিক স্তর গঠন করে।

ফলস্বরূপ, সুপারক্যাপাসিটরের চার্জ কার্বন এবং ইলেক্ট্রোলাইটের মধ্যে ইন্টারফেসে সঞ্চিত হয় এবং ক্যাটেশন এবং অ্যানিয়ন দ্বারা গঠিত বৈদ্যুতিক স্তরের পুরুত্ব হয় মাত্র 1-5 এনএম, যা ক্যাপাসিটর প্লেটের মধ্যে খুব ছোট দূরত্বের সমান। . এর ফলে ফ্যারাডে পরিমাপ করা উল্লেখযোগ্য ক্যাপাসিট্যান্স। সুপারক্যাপাসিটর মেরু, তাই সার্কিটের সাথে সংযুক্ত হলে সঠিক পোলারিটি পর্যবেক্ষণ করা প্রয়োজন।

সুপারক্যাপাসিটারের প্রয়োগ

বর্তমানে, মাইক্রোকন্ট্রোলার, মেমরি সার্কিট, CMOS চিপ, ইলেকট্রনিক ঘড়ি এবং আরও অনেক কিছুর জন্য ব্যাকআপ পাওয়ার সাপ্লাই হিসাবে ডিজিটাল প্রযুক্তিতে সুপারক্যাপাসিটারগুলি প্রায়ই পাওয়া যায়।

ব্যাটারির সাথে একত্রে ব্যবহার করা হলে, সুপারক্যাপাসিটরগুলি দক্ষতা বাড়াতে পারে এবং ব্যাটারির ওজন এবং আকার হ্রাস করতে সক্ষম করে, পিক লোডের সময় অতিরিক্ত শক্তি প্রদান করে।

ক্যাপাসিটর এবং ব্যাটারির মধ্যে একটি মধ্যবর্তী অবস্থানে থাকার কারণে, সুপারক্যাপাসিটরগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে প্রযোজ্য: পুনর্জন্মমূলক ব্রেকিং সিস্টেমে শক্তি সঞ্চয়, কম পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশন এবং দ্রুত চার্জিং অ্যাপ্লিকেশন (বাজ, প্লেয়ার, মেমরি, ইত্যাদি)।

ভবিষ্যতে পোর্টেবল ইলেকট্রনিক ডিভাইস, বৈদ্যুতিক গাড়ি এবং আজ ব্যাটারিতে চলে এমন যেকোন কিছু অন্তর্ভুক্ত করার সম্ভাবনা রয়েছে, এই সুবিধাটি যে সেগুলি মিনিটে চার্জ করা যায়। স্বল্প-মেয়াদী বিদ্যুৎ ব্যবহারের শর্তে যখন বিপুল সংখ্যক চার্জ-ডিসচার্জ চক্রের প্রয়োজন হয় তখন সুপারক্যাপাসিটরগুলিও অপরিহার্য।

আমরা আজ সুপারক্যাপাসিটরগুলির সফল প্রয়োগের কয়েকটি ক্ষেত্র তালিকাভুক্ত করি:

• বায়ু শক্তি,
• চিকিৎসা সরঞ্জাম,
• অপ্রয়োজনীয় বিদ্যুৎ সরবরাহ,
• শক্তি রিজার্ভ,
• ব্রেকিং শক্তি পুনর্জন্ম,
• ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স এবং রান্নাঘরের যন্ত্রপাতির জন্য খাদ্য,
• LEDs এবং সেন্সর শক্তি প্রদান,
• ব্যাকআপ মেমরি,
• ইলেকট্রনিক লকগুলির পাওয়ার সাপ্লাই বজায় রাখা,
• ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা।

সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি

সুপারক্যাপাসিটরগুলির অসুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে একটি কম অপারেটিং ভোল্টেজ (প্রতি কক্ষে 2.7 ভোল্ট পর্যন্ত, যা ব্যাটারিতে সুপারক্যাপাসিটর সংগ্রহের প্রয়োজনীয়তার দিকে পরিচালিত করে) এবং ব্যাটারি এবং ক্যাপাসিটরের তুলনায় একটি বরং উচ্চ মূল্য।

সুপারক্যাপাসিটারগুলির ইতিবাচক বৈশিষ্ট্য: চার্জিং এবং ডিসচার্জিং গতি, কয়েক হাজার চক্রের সংস্থান, রক্ষণাবেক্ষণ-মুক্ত, ছোট আকার এবং ওজন, ব্যবহারের সহজতা, অপারেটিং তাপমাত্রার বিস্তৃত পরিসর, দীর্ঘ পরিষেবা জীবন।

আরো দেখুন: ব্যাটারি এবং ক্যাপাসিটরের মধ্যে পার্থক্য কি?