Cuando busca formas de aumentar la densidad de energía del supercondensador, busca mejorar el voltaje y la capacitancia. Dada la relación de densidad de energía entre los dos factores es CV ^ 2, centrarse en el voltaje le dará el mayor impacto. El problema son las complejidades para mejorar cualquiera de estos factores.
El aumento del voltaje de la celda presenta desafíos con la estabilidad química principalmente con el electrolito utilizado. Con un voltaje más alto, hay reacciones electroquímicas más altas que generan impurezas que disminuyen drásticamente el rendimiento.
Hay algunas opciones para abordar esto, cada una de las cuales es su propio obstáculo:
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- Mejora de la pureza inicial de la célula (p. Ej., Eliminar restos de metal, grupos de carbono indeseables del electrodo, purificar todos los componentes, etc.)
- Controlar las reacciones secundarias / inhibir las reacciones secundarias.
- Hacer un electrolito más estable
Con el aumento de la capacidad , enfrenta el obstáculo de tratar de aumentar el área de la superficie mientras intenta aumentar la densidad. Las propiedades físicas innatas con los electrodos de carbono estándar generalmente son que son agradables y porosos, pero de baja densidad. Los electrodos a base de carbono son excelentes para trabajar debido al costo, pero el desafío es optimizar este electrodo, necesita encontrar la morfología correcta y mantener la integridad de la interacción entre el electrolito y el electrodo.