විදුලි බලශක්ති ගබඩා කිරීමප්රධාන වශයෙන් අධි ධාරිත්රක බලශක්ති ගබඩාව සහ අධි සන්නායක බලශක්ති ගබඩාව ඇතුළත් වේ. පළමුවැන්න විද්යුත් ක්ෂේත්රයක විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කරන අතර දෙවැන්න චුම්බක ක්ෂේත්රයක විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කරයි. විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කිරීම බල ඝණත්වය සහ චක්ර ආයු කාලයෙහි සැලකිය යුතු වාසි ඇත, ක්ෂණික විදුලිය ඇනහිටීම් වල බලපෑම අඩු කළ හැක, ජාලයේ අඩු-සංඛ්යාත බල දෝලනය මැඩපැවැත්විය හැක, සහ වෝල්ටීයතාව සහ සංඛ්යාත ලක්ෂණ වැඩි දියුණු කළ හැක.
සුපිරි ධාරිත්රක බලශක්ති ගබඩා කිරීම
සුපිරි ධාරිත්රක, විද්යුත් රසායනික ධාරිත්රක ලෙසද හැඳින්වේ, ඉලෙක්ට්රෝඩ මතුපිට ආරෝපණ සමුච්චය වීම හරහා ශක්තිය ගබඩා කරන බලශක්ති ගබඩා උපාංග වේ. ඔවුන්ගේ බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ යාන්ත්රණය සාම්ප්රදායික බැටරි වලින් වෙනස් වේ; ඒවා ඉලෙක්ට්රෝඩ-විද්යුත් විච්ඡේදක අතුරුමුහුණතෙහි ද්විත්ව ස්ථරය මගින් සාදන ලද ආරෝපණය හරහා ශක්තිය ගබඩා කරයි. සුපිරි ධාරිත්රකවලට අතිශයින් ඉහළ බල ඝණත්වය, අතිශය-දිගු චක්ර ආයු කාලය, සහ වේගවත් ආරෝපණ{4}}විසර්ජන හැකියාවන් ඇත, එමඟින් විද්යුත් වාහන, පුනර්ජනනීය තිරිංග පද්ධති, උපස්ථ බල සැපයුම් සහ ජාල සංඛ්යාත නියාමනය සඳහා පුළුල් යෙදුමක් සොයා ගනී. කෙසේ වෙතත්, සුපිරි ධාරිත්රකවල ශක්ති ඝනත්වය සාපේක්ෂව අඩුය, ලිතියම්-අයන බැටරිවලට වඩා බෙහෙවින් අඩුය, කෙටිකාලීන, ඉහළ{8}}බල යෙදුම් අවශ්ය යෙදුම් සඳහා ඒවා සුදුසු කරයි. අනාගතයේ දී, ද්රව්ය විද්යාවේ දියුණුවත් සමඟ, සුපිරි ධාරිත්රකවල ශක්ති ඝනත්වය තවදුරටත් වැඩි වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කරන අතර එමඟින් බලශක්ති ගබඩා වෙළඳපොලේ ඒවායේ යෙදීම් පුළුල් වේ.
සුපිරි ධාරිත්රක ප්රධාන වශයෙන් කාණ්ඩ තුනකට වර්ග කළ හැක: විද්යුත් ද්විත්ව-ස්ථර ධාරිත්රක, ෆැරඩේ ධාරිත්රක, සහ දෙමුහුන් සුපිරි ධාරිත්රක. විද්යුත් ද්විත්ව-ස්ථර ධාරිත්රක කාබන් ද්රව්ය ඉලෙක්ට්රෝඩ ලෙස භාවිතා කරයි, එහිදී ඉලෙක්ට්රෝලය සමඟ සම්බන්ධ වීමෙන් සෑදෙන ඝන-ද්රව අතුරුමුහුණතෙහි ආරෝපණ වෙන්වීම සිදුවේ, විද්යුත් ද්විත්ව-ස්ථර ව්යුහයක් නිර්මාණය කරයි. මෙම ධාරිත්රක ආරෝපණය කිරීමේදී සහ විසර්ජනය කිරීමේදී භෞතික ආරෝපණ අවශෝෂණය සහ අවශෝෂණ ක්රියාවලීන් සිදු කරයි. විද්යුත් ද්විත්ව-ස්ථර ධාරිත්රකවල අධි බල ඝනත්වයක් සහ දිගු ආයු කාලයක් තිබුණද, ඒවායේ ශක්ති ඝනත්වය සාපේක්ෂව අඩුය. වර්තමානයේ, මෙම උපාංග වාණිජමය යෙදුමක් ලබා ඇත.
ෆැරඩේ ධාරිත්රක ඉලෙක්ට්රෝඩ ද්රව්ය ලෙස ලෝහ ඔක්සයිඩ හෝ සන්නායක බහු අවයවක භාවිතා කරයි, එහිදී මෙම ද්රව්යවල මතුපිට සහ නොගැඹුරු තොග ප්රදේශ වල රෙඩොක්ස් ප්රතික්රියා හරහා adsorption ධාරිතාව සෑදේ. මෙම වර්ගයේ ධාරිත්රකයේ මෙහෙයුම් මූලධර්මය බැටරියක ප්රතික්රියා ක්රියාවලියට සමාන වේ; සමාන ඉලෙක්ට්රෝඩ මතුපිට ප්රදේශ ලබා දී ඇති අතර, එයට විද්යුත් ද්විත්ව-ස්ථර ධාරිත්රකයක ධාරිතාව මෙන් කිහිප ගුණයක් සැපයිය හැක. කෙසේ වෙතත්, ක්ෂණික ඉහළ-ධාරා විසර්ජනය සහ චක්රීය ආයු කාලය සඳහා බල ලක්ෂණ අනුව, ෆැරඩේ ධාරිත්රක මෙන්ම විදුලි ද්විත්ව{4}}ස්ථර ධාරිත්රක ක්රියා නොකරයි. තවද, ෆැරඩේ ධාරිත්රක ද ඉහළ නිෂ්පාදන පිරිවැය සහ තාක්ෂණය තවමත් සම්පූර්ණයෙන් පරිණත නොවීම වැනි අභියෝගවලට මුහුණ දෙයි.
හයිබ්රිඩ් සුපිරි ධාරිත්රක ඒවායේ ඉහළ ශක්ති ඝනත්වය සහ දිගු ආයු කාලය සඳහා ප්රසිද්ධය. වර්තමානයේ වාණිජකරණයේ මුල් අවධියේ සිටියද, ඔවුන්ට දැවැන්ත අනාගත සංවර්ධන විභවයක් ඇත.
සුපිරි සන්නායක බලශක්ති ගබඩා කිරීම
සුපිරි සන්නායක බලශක්ති ගබඩාව යනු ප්රතිරෝධක-නිදහස් තත්වයක විද්යුත් ශක්තිය ගබඩා කිරීමට සුපිරි සන්නායක භාවිතා කරන විද්යුත් චුම්භක බලශක්ති ගබඩා කිරීමේ තාක්ෂණයකි. එහි ක්රියාකාරී මූලධර්මය වන්නේ සුපිරි සන්නායක දඟරයක සෘජු ධාරාවක් හරහා ප්රබල චුම්බක ක්ෂේත්රයක් ජනනය කිරීම, එමඟින් ශක්තිය ගබඩා කිරීම සහ අවශ්ය විට ධාරා විසර්ජනය හරහා එය මුදා හැරීමයි. සුපිරි සන්නායකවලට අඩු උෂ්ණත්වවලදී ප්රතිරෝධයක් නොමැති නිසා, සුපිරි සන්නායක බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිවලට ප්රායෝගිකව කිසිදු ශක්ති හානියක් නොමැතිව අතිශය ඉහල ආරෝපණ සහ විසර්ජන කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගත හැක. තවද, සුපිරි සන්නායක බලශක්ති ගබඩාව අතිශය වේගවත් ප්රතිචාර කාලයන් ඇති අතර, මිලි තත්පර වලින් ආරෝපණය සහ විසර්ජනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම, එය බලශක්ති පද්ධතිවල ක්ෂණික වෝල්ටීයතා නියාමනය සහ සංඛ්යාත පාලනය සඳහා සුදුසු වේ. කෙසේ වෙතත්, අධි සන්නායක බලශක්ති ගබඩා පද්ධතිවල පිරිවැය ඉහළ ය, ප්රධාන වශයෙන් අධි සන්නායක ද්රව්ය සහ ක්රයොජනික් සිසිලන තාක්ෂණය දියුණු කිරීම මගින් සීමා වේ. එබැවින්, වත්මන් යෙදුම් බොහෝ දුරට සංකේන්ද්රණය වී ඇත්තේ ජාල ස්ථායීතාවය සහ යුධ උපකරණ වැනි ඉහළ{6}}බලය, කෙටි කාලීන-ශක්ති ගබඩාව අවශ්ය වන විශේෂ ක්ෂේත්රවල ය.
සාමාන්ය සුපිරි සන්නායක ද්රව්යවලට Nb-Ti සහ Nb3Sn වැනි අඩු-උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායක, සහ Yttrium Barium Copper Oxide (YBCO) සහ Bismuth Strontium Calcium Copper Oxide (BSCCO) වැනි ඉහළ{3}}උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායක ඇතුළත් වේ. ඉහළ-උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායකවලට අඩු-උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායකවලට වඩා විවේචනාත්මක උෂ්ණත්වයන් ඉහළයි, සිසිලන අවශ්යතා අඩු කිරීම සහ සුපිරි සන්නායක බලශක්ති ගබඩා පද්ධති වඩාත් ප්රායෝගික සහ ලාභදායී කරයි.