SUPERCONDENSATORI E
IBRIDI
27/01/2026
Supercondensatori (SC)
I supercondensatori (SC) sono sistemi per l’accumulo di carica elettrica in cui l’energia viene immagazzinata tramite la formazione del doppio strato elettrico, un fenomeno elettrochimico in cui gli ioni si dispongono in prossimità della superficie degli elettrodi con una configurazione analoga a quella di un condensatore, ovvero una separazione di carica senza che avvenga alcun trasferimento elettronico. Utilizzando materiali altamente porosi, quali nanotubi di carbonio, grafene e carbonio attivo (AC), i supercondensatori possono raggiungere una energia specifica compresa tra 5 e 10 Wh/kg e una potenza specifica dell’ordine di 10000 W/kg.
Gli SC trovano applicazione nei sistemi di accumulo energetico che richiedono elevate potenze o un’erogazione di energia estremamente rapida. Al contrario, risultano meno adatti per applicazioni che necessitano di un accumulo di energia elevato con rilascio lento e prolungato nel tempo.
Supercondensatori Ibridi (HBSC)
Per superare i limiti dei supercondensatori convenzionali mantenendo al contempo elevate prestazioni in termini di potenza, una soluzione efficace è rappresentata dai supercondensatori ibridi, o anche Hybrid Battery Super Capacitors (HBSC). Gli HBSC sono dispositivi di accumulo elettrochimico che integrano le caratteristiche tipiche dei supercondensatori e delle batterie, offrendo un compromesso tra alta densità di energia ed elevata potenza specifica.
Il principio di funzionamento degli HBSC si basa sulla combinazione di componenti propri dei supercondensatori e delle batterie agli ioni di litio. Questo approccio può essere realizzato, ad esempio, accoppiando elettrodi di tipo capacitivo con elettrodi tipici delle batterie agli ioni di litio all’interno dello stesso dispositivo.
Di conseguenza, nei supercondensatori ibridi il meccanismo di accumulo dell’energia differisce tra i due elettrodi: in uno prevale l’immagazzinamento per formazione del doppio strato elettrico, tipico dei supercondensatori e responsabile delle elevate potenze erogabili, mentre nell’altro l’energia viene accumulata attraverso trasferimento elettronico e reazioni elettrochimiche, permettendo un incremento della densità energetica.
HBSC e SC, Tecnologie a Confronto:
In funzione dei materiali attivi impiegati per gli elettrodi degli HBSC, è possibile ottenere differenti compromessi in termini di energia (Wh/kg), C-rate, densità di potenza (W/kg) e cicli vita.
Nella tabella sottostante sono riportate le combinazioni più comuni nell’ideazione degli HBSC a confronto con i classici SC:
I supercondensatori a carbonio attivo (AC) sono i supercondensatori per eccellenza, caratterizzati da elevatissime densità di potenza, rapidità di carica/scarica e un tempo di vita estremamente lungo, a fronte di una limitata densità energetica.
Le architetture AC vs LTO e AC vs HC rappresentano soluzioni ibride intermedie. In particolare, AC vs LTO mantiene un profilo di scarica più vicino a quello dei supercondensatori, garantendo elevate potenze e lunga stabilità ciclica, mentre AC vs HC si colloca in una posizione di transizione, offrendo un compromesso bilanciato tra incremento della densità energetica e mantenimento di buone prestazioni di potenza e ciclabilità.
Conclusioni
In sintesi, mentre gli SC tradizionali eccellono nelle applicazioni che richiedono elevatissima potenza, rapidità di risposta e lunghissima ciclabilità, gli HBSC rappresentano una soluzione intermedia capace di colmare il divario con le batterie, offrendo una maggiore densità energetica pur mantenendo buone prestazioni di potenza e affidabilità operativa.
LEGGI GLI ALTRI ARTICOLI
TECNOLOGIA SUPERCONDENSATORI: UN APPROCCIO TECNICO 15/10/2025 I supercondensatori rappresentano una delle più affascinanti evoluzioni nel campo dell’accumulo di energia. A differenza delle …
SUPERCONDENSATORI: LA CHIAVE PER LA LOGISTICA MODERNA 25/09/2025 Dal magazzino automatico agli AGV: come i supercap trasformano i processi logistici L’evoluzione della …