Stato dell'arte sull'accumulo energetico con supercondensatori

This thesis provides an in depth analysis of supercapacitors, energy storage devices characterized by high power density, long operational lifetimes, and extremely fast charging capabilities. After a detailed description of their structure and the physical principles governing their operation, the study examines the key performance features that distinguish them from conventional storage technologies. The work then presents a classification of the main types of supercapacitors, highlighting their materials, configurations, and fields of application. Significant attention is dedicated to current uses ranging from portable electronics to energy recovery systems and electric mobility and to future prospects driven by advances in materials science and integration with other storage technologies. Finally, a critical comparison with traditional batteries is offered, outlining advantages, limitations, and potential synergies. Overall, the thesis provides a comprehensive overview of the role of supercapacitors in the contemporary energy landscape and their potential for future development.

La tesi analizza in modo approfondito i supercondensatori, dispositivi di accumulo energetico caratterizzati da elevata densità di potenza, lunga vita operativa e tempi di ricarica estremamente ridotti. Dopo una descrizione dettagliata della loro struttura e dei principi fisici che ne regolano il funzionamento, vengono esaminate le principali caratteristiche prestazionali che li distinguono dalle tecnologie di accumulo convenzionali. La trattazione prosegue con una classificazione delle diverse tipologie di supercondensatori, evidenziandone materiali, configurazioni e ambiti di utilizzo. Ampio spazio è dedicato alle applicazioni attuali, che spaziano dall’elettronica portatile ai sistemi di recupero energetico e alla mobilità elettrica, e alle prospettive future legate allo sviluppo di nuovi materiali e all’integrazione con altre tecnologie di accumulo. Infine, viene proposto un confronto critico con le batterie tradizionali, mettendo in luce vantaggi, limiti e possibili sinergie. Il lavoro offre così una visione complessiva del ruolo dei supercondensatori nel panorama energetico contemporaneo e delle loro potenzialità evolutive.