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什么是超級電容器?
◆超級電容器(supercapacitor,ultracapacitor),又叫雙電層電容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黃金電容、法拉電容,通過極化電解質(zhì)來儲能.它是一種電化學(xué)元件,但在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。
◆超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電極板,在極板上加電,正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子,負(fù)極板吸引正離子,實際上形成兩個容性存儲層,被分離開的正離子在負(fù)極板附近,負(fù)離子在正極板附近。
超級電容器為何不同于傳統(tǒng)電容器其"超級"在哪?
◆超級電容器在分離出的電荷中存儲能量,用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集,其電容量越大.◆傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積,為了獲得較大的容量,導(dǎo)體材料卷制得很長,有時用特殊的組織結(jié)構(gòu)來增加它的表面積.傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板,一般為塑料薄膜、紙等,這些材料通常要求盡可能的薄.◆超級電容器的面積是基于多孔炭材料,該材料的多孔結(jié)夠允許其面積達(dá)到2000m2/g,通過一些措施可實現(xiàn)更大的表面積.超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的.該距離(<10Å)和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實現(xiàn)的距離更小.◆這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量,這也是其“超級”所在。
超級電容器有哪些優(yōu)點和缺點?
一、優(yōu)點
◆在很小的體積下達(dá)到法拉級的電容量;
◆無須特別的充電電路和控制放電電路
◆和電池相比過充、過放都不對其壽命構(gòu)成負(fù)面影響;
◆從環(huán)保的角度考慮,它是一種綠色能源;
◆超級電容器可焊接,因而不存在象電池接觸不牢固等問題;
二、缺點
◆如果使用不當(dāng)會造成電解質(zhì)泄漏等現(xiàn)象;
◆和鋁電解電容器相比,它內(nèi)阻較大,因而不可以用于交流電路;
超級電容器都有哪些應(yīng)用?
◆超級電容器的低阻抗對于當(dāng)今許多高功率應(yīng)用是必不可少的.對于快速充放電,超級電容器小的ESR意味著更大的功率輸出.◆瞬時功率脈沖應(yīng)用,重要存儲、記憶系統(tǒng)的短時間功率支持.
應(yīng)用舉例
1、快速充電應(yīng)用,幾秒鐘充電,幾分鐘放電.例如電動工具、電動玩具;
2、在UPS系統(tǒng)中,超級電容器提供瞬時功率輸出,作為發(fā)動機(jī)或其它不間斷系統(tǒng)的備用電源的補(bǔ)充;
3、應(yīng)用于能量充足,功率匱乏的能源,如太陽能;
4、當(dāng)公共汽車從一種動力源切換到另一動力源時的功率支持;
5、小電流,長時間持續(xù)放電,例如計算機(jī)存儲器后備電源;
