أكبر فائدة للمكثفات ذات الأغشية المعدنية العضوية هي أنها ذاتية الإصلاح، مما يجعل هذه المكثفات واحدة من أسرع المكثفات نموًا اليوم.

هناك آليتان مختلفتان للشفاء الذاتي للمكثفات ذات الأغشية المعدنية: إحداهما هي الشفاء الذاتي بالتفريغ؛والآخر هو الشفاء الذاتي الكهروكيميائي.يحدث الأول عند الجهد العالي، لذلك يشار إليه أيضًا بالشفاء الذاتي عالي الجهد؛نظرًا لأن هذا الأخير يحدث أيضًا عند جهد منخفض جدًا، فغالبًا ما يشار إليه بالشفاء الذاتي للجهد المنخفض.

تفريغ الشفاء الذاتي

لتوضيح آلية التفريغ ذاتي الشفاء، افترض أن هناك خللًا في الغشاء العضوي بين قطبين كهربائيين معدنيين بمقاومة R. اعتمادًا على طبيعة الخلل، قد يكون عيبًا معدنيًا أو شبه موصل أو عيبًا سيئًا عيب معزول.من الواضح أنه عندما يكون العيب هو أحد العيبين السابقين، فإن المكثف سوف يفرغ نفسه عند جهد منخفض.في الحالة الأخيرة فقط يشفي ما يسمى بتفريغ الجهد العالي نفسه.

عملية التفريغ الذاتي هي أنه مباشرة بعد تطبيق الجهد V على مكثف الفيلم المعدني، يمر تيار أومي I=V/R عبر العيب.ولذلك، فإن كثافة التيار J=V/Rπr2 تتدفق عبر القطب الممعدن، أي كلما اقتربت المنطقة من العيب (كلما كان r أصغر) وكلما ارتفعت كثافته الحالية داخل القطب الممعدن.بسبب حرارة الجول الناتجة عن خلل استهلاك الطاقة W=(V2/R)r، فإن المقاومة R لأشباه الموصلات أو العيب العازل تتناقص بشكل كبير.ولذلك، فإن التيار I واستهلاك الطاقة W يزدادان بسرعة، ونتيجة لذلك، ترتفع كثافة التيار J1= J=V/πr12 بشكل حاد في المنطقة التي يكون فيها القطب الممعدن قريبًا جدًا من العيب، ويمكن لحرارة الجول الخاصة به أن تذيب القطب الممعدن طبقة في المنطقة، مما يتسبب في تطاير القوس بين الأقطاب الكهربائية هنا.يتبخر القوس بسرعة ويتخلص من المعدن المنصهر، مكونًا منطقة عزل معزولة بدون طبقة معدنية.ينطفئ القوس ويتحقق الشفاء الذاتي.

بسبب حرارة الجول والقوس المتولد في عملية التفريغ ذاتية الشفاء، فإن العازل حول العيب ومنطقة عزل العزل لسطح العازل يتضرر حتمًا بسبب التلف الحراري والكهربائي، وبالتالي التحلل الكيميائي والتغويز والكربنة، وحتى يحدث الضرر الميكانيكي.

مما سبق، من أجل تحقيق تفريغ مثالي للشفاء الذاتي، من الضروري ضمان بيئة محلية مناسبة حول العيب، لذلك يجب تحسين تصميم مكثف الغشاء العضوي المعدني من أجل تحقيق وسط معقول حول العيب. العيب، سمك مناسب للطبقة المعدنية، بيئة محكمة الغلق، وجهد وسعة أساسية مناسبة.ما يسمى بالتفريغ المثالي للشفاء الذاتي هو: وقت الشفاء الذاتي قصير جدًا، وطاقة الشفاء الذاتي صغيرة، وعزل ممتاز للعيوب، ولا يسبب ضررًا للعازل الكهربائي المحيط.من أجل تحقيق الشفاء الذاتي الجيد، يجب أن تحتوي جزيئات الفيلم العضوي على نسبة منخفضة من ذرات الكربون إلى ذرات الهيدروجين وكمية معتدلة من الأكسجين، بحيث عندما يحدث تحلل جزيئات الفيلم في تفريغ الشفاء الذاتي، لا يتم إنتاج الكربون ولا يحدث ترسيب للكربون لتجنب تكوين مسارات موصلة جديدة، بل يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون CO2، CO2، CH4، C2H2 وغازات أخرى لإطفاء القوس مع ارتفاع حاد في الغاز.
من أجل ضمان عدم تلف الوسائط المحيطة بالعيب عند الشفاء الذاتي، يجب ألا تكون طاقة الشفاء الذاتي كبيرة جدًا، ولكن أيضًا ليست صغيرة جدًا، من أجل إزالة طبقة المعدنة حول العيب وتشكيل العزل (المقاومة العالية)، سيتم عزل الخلل لتحقيق الشفاء الذاتي.من الواضح أن طاقة الشفاء الذاتي المطلوبة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمعدن طبقة المعدنة وسمكها وبيئتها.لذلك، من أجل تقليل طاقة الشفاء الذاتي وتحقيق الشفاء الذاتي الجيد، يتم إجراء تعدين الأغشية العضوية ذات نقطة انصهار منخفضة للمعادن. بالإضافة إلى ذلك، لا ينبغي أن تكون طبقة المعدنة سميكة ورقيقة بشكل غير متساو، خاصة لتجنب الخدوش، وإلا ، ستصبح منطقة العزل العازلة مثل الفرع وتفشل في تحقيق الشفاء الذاتي الجيد.تستخدم جميع مكثفات CRE أفلامًا عادية، وفي نفس الوقت إدارة صارمة لفحص المواد الواردة، مما يمنع الأفلام المعيبة عند الباب، بحيث يتم ضمان جودة أفلام المكثفات بالكامل.

بالإضافة إلى تفريغ الشفاء الذاتي، هناك علاج آخر وهو الشفاء الذاتي الكهروكيميائي.دعونا نناقش هذه الآلية في المقالة التالية.