Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των οργανομεταλλικών πυκνωτών μεμβράνης είναι ότι είναι αυτοεπιδιορθούμενοι, γεγονός που τους καθιστά έναν από τους ταχύτερα αναπτυσσόμενους πυκνωτές σήμερα.

Υπάρχουν δύο διαφορετικοί μηχανισμοί για την αυτο-επούλωση των πυκνωτών μεταλλοποιημένης μεμβράνης: ο ένας είναι η αυτο-επούλωση εκφόρτισης και ο άλλος είναι η ηλεκτροχημική αυτο-επούλωση. Ο πρώτος συμβαίνει σε υψηλότερη τάση, επομένως αναφέρεται και ως αυτο-επούλωση υψηλής τάσης. Επειδή ο δεύτερος συμβαίνει επίσης σε πολύ χαμηλή τάση, συχνά αναφέρεται ως αυτο-επούλωση χαμηλής τάσης.

Αυτοθεραπεία με έκκριση

Για να δείξουμε τον μηχανισμό της αυτο-επούλωσης της εκκένωσης, ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένα ελάττωμα στην οργανική μεμβράνη μεταξύ δύο μεταλλοποιημένων ηλεκτροδίων με αντίσταση R. Ανάλογα με τη φύση του ελαττώματος, μπορεί να είναι μεταλλικό ελάττωμα, ημιαγωγός ή ελάττωμα με κακή μόνωση. Προφανώς, όταν το ελάττωμα είναι ένα από τα πρώτα, ο πυκνωτής θα έχει αποφορτιστεί μόνος του σε χαμηλή τάση. Μόνο στη δεύτερη περίπτωση η λεγόμενη εκκένωση υψηλής τάσης αυτο-επουλώνεται.

Η διαδικασία αυτοθεραπείας εκφόρτισης είναι ότι αμέσως μετά την εφαρμογή τάσης V σε έναν πυκνωτή μεταλλοποιημένης μεμβράνης, ένα ωμικό ρεύμα I=V/R διέρχεται από το ελάττωμα. Επομένως, η πυκνότητα ρεύματος J=V/Rπr2 ρέει μέσω του μεταλλοποιημένου ηλεκτροδίου, δηλαδή, όσο πιο κοντά είναι η περιοχή στο ελάττωμα (τόσο μικρότερο είναι το r) και τόσο υψηλότερη είναι η πυκνότητα ρεύματος εντός του μεταλλοποιημένου ηλεκτροδίου. Λόγω της θερμότητας Joule που προκαλείται από την κατανάλωση ισχύος του ελαττώματος W=(V2/R)r, η αντίσταση R ενός ημιαγωγού ή μονωτικού ελαττώματος μειώνεται εκθετικά. Επομένως, το ρεύμα I και η κατανάλωση ισχύος W αυξάνονται ραγδαία, με αποτέλεσμα η πυκνότητα ρεύματος J1= J=V/πr12 να αυξάνεται απότομα στην περιοχή όπου το μεταλλοποιημένο ηλεκτρόδιο είναι πολύ κοντά στο ελάττωμα, και η θερμότητα Joule μπορεί να λιώσει το μεταλλοποιημένο στρώμα στην περιοχή, προκαλώντας την εκτόξευση του τόξου μεταξύ των ηλεκτροδίων προς τα εδώ. Το τόξο εξατμίζεται γρήγορα και πετάει το τηγμένο μέταλλο, σχηματίζοντας μια μονωμένη ζώνη απομόνωσης χωρίς μεταλλικό στρώμα. Το τόξο σβήνει και επιτυγχάνεται αυτοθεραπεία.

Λόγω της θερμότητας Joule και του τόξου που παράγεται κατά τη διαδικασία αυτοΐασης της εκκένωσης, το διηλεκτρικό γύρω από το ελάττωμα και η περιοχή απομόνωσης της μόνωσης της διηλεκτρικής επιφάνειας αναπόφευκτα καταστρέφονται από θερμικές και ηλεκτρικές βλάβες, και έτσι συμβαίνει χημική αποσύνθεση, αεριοποίηση και ενανθράκωση, ακόμη και μηχανική βλάβη.

Από τα παραπάνω, για να επιτευχθεί μια τέλεια αυτο-ίαση εκφόρτισης, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ένα κατάλληλο τοπικό περιβάλλον γύρω από το ελάττωμα, επομένως ο σχεδιασμός του πυκνωτή μεταλλοποιημένης οργανικής μεμβράνης πρέπει να βελτιστοποιηθεί προκειμένου να επιτευχθεί ένα λογικό μέσο γύρω από το ελάττωμα, ένα κατάλληλο πάχος του μεταλλοποιημένου στρώματος, ένα ερμητικό περιβάλλον και μια κατάλληλη τάση και χωρητικότητα πυρήνα. Η λεγόμενη τέλεια αυτο-ίαση εκφόρτισης είναι: ο χρόνος αυτο-ίασης είναι πολύ σύντομος, η ενέργεια αυτο-ίασης είναι μικρή, η εξαιρετική απομόνωση των ελαττωμάτων, η απουσία βλάβης στο περιβάλλον διηλεκτρικό. Για να επιτευχθεί καλή αυτο-ίαση, τα μόρια της οργανικής μεμβράνης πρέπει να περιέχουν χαμηλή αναλογία ατόμων άνθρακα προς υδρογόνο και μέτρια ποσότητα οξυγόνου, έτσι ώστε όταν συμβαίνει η αποσύνθεση των μορίων της μεμβράνης στην αυτο-ίαση της εκφόρτισης, να μην παράγεται άνθρακας και να μην λαμβάνει χώρα εναπόθεση άνθρακα για να αποφευχθεί ο σχηματισμός νέων αγώγιμων διαδρομών, αλλά να παράγονται CO2, CO, CH4, C2H2 και άλλα αέρια για την κατάσβεση του τόξου με απότομη αύξηση του αερίου.
Για να διασφαλιστεί ότι το μέσο γύρω από το ελάττωμα δεν θα υποστεί ζημιά κατά την αυτοθεραπεία, η ενέργεια αυτοθεραπείας δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλη, αλλά ούτε και πολύ μικρή. Για να αφαιρεθεί το στρώμα επιμετάλλωσης γύρω από το ελάττωμα, σχηματίζεται ζώνη μόνωσης (υψηλής αντίστασης). Το ελάττωμα θα απομονωθεί, για να επιτευχθεί αυτοθεραπεία. Προφανώς, η απαιτούμενη ενέργεια αυτοθεραπείας σχετίζεται στενά με το μέταλλο του στρώματος επιμετάλλωσης, το πάχος και το περιβάλλον. Επομένως, για να μειωθεί η ενέργεια αυτοθεραπείας και να επιτευχθεί καλή αυτοθεραπεία, πραγματοποιείται επιμετάλλωση οργανικών μεμβρανών με μέταλλα χαμηλού σημείου τήξης. Επιπλέον, το στρώμα επιμετάλλωσης δεν πρέπει να είναι ανομοιόμορφα παχύ και λεπτό, ειδικά για να αποφευχθούν οι γρατζουνιές, διαφορετικά, η περιοχή απομόνωσης της μόνωσης θα γίνει διακλαδισμένη και δεν θα επιτύχει καλή αυτοθεραπεία. Όλοι οι πυκνωτές CRE χρησιμοποιούν κανονικές μεμβράνες και ταυτόχρονα αυστηρή διαχείριση ελέγχου εισερχόμενων υλικών, εμποδίζοντας τις ελαττωματικές μεμβράνες στην πόρτα, έτσι ώστε η ποιότητα των μεμβρανών πυκνωτών να είναι πλήρως εγγυημένη.

Εκτός από την αυτοθεραπεία μέσω εκκένωσης, υπάρχει και μια άλλη, η ηλεκτροχημική αυτοθεραπεία. Ας συζητήσουμε αυτόν τον μηχανισμό στο επόμενο άρθρο.