슈퍼커패시터'(Supercapacitor)는 초고용량 커패시터 또는 울트라 커패시터로 알려져 있으며, 전기에너지를 빠르게 저장하고, 높은 전류를 순간적 또는 연속적으로 공급하는 고출력형 전기 에너지 저장 소자이다. 슈퍼 커패시터에는 활성탄소로 이루어진 전극의 표면에 전하를 물리적으로 흡착 또는 탈착 시키는 원리가 적용된다.
슈퍼 커패시터는 배터리와 비교할 때, 아주 낮은 내부 저항을 가지므로 높은 출력을 낼 수 있으며, 넓은 작동 온도 범위에서 안정적이고, 수명은 50만 충방전 싸이클 이상으로 훨씬 길다. 슈퍼 커패시터는 급속 충방전이 필요한 전자기기나 높은 출력이 필요한 산업 분야에서 배터리를 대체하거나 병용하는 에너지 저장 응용분야에 적합하다.
개요
슈퍼커패시터는 축전용량이 대단히 큰 커패시터로 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 급속 방충전이 가능하고 높은 충방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조배터리나 배터리 대체용으로 사용된다. 부하응답 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력과 부하전력 사이의 차이를 흡수 또는 방출함으로써 전력품질을 확보하는데 기여한다.
슈퍼커패시터는 1995년 일본, 러시아, 미국 등에서 상용화되기 시작하여 소형에서 대형에 이르기까지 그 응용분야가 다양하게 확대되고 있으며, 최근 들어 신재생에너지의 획기적 증가와 더불어 주요 에너지 저장장치로 각광 받고 있다. 연료전지발전, 태양광발전, 풍력발전 등의 신재생에너지 발전은 에너지원이나 부하의 변동에 민감하게 반응하므로 단독으로 사용될 경우 출력전압의 변동을 포함한 전력품질의 저하를 피할 수 없다. 하지만 슈퍼커패시터는 전력밀도가 높고, 충방전 속도가 빠르며, 충방전 사이클 수명이 50만 사이클 이상으로 매우 길다는 특성을 갖고 있어, 부하응답 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력과 부하전력 사이의 차이를 슈퍼커패시터가 흡수 또는 방출함으로써 전력품질을 확보하는데 기여한다.
참고자료
같이 보기
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