無論如何稱呼,超電容(ultracapacitor)或�超級電容(supercapacitor)這類新型電容都比傳統(tǒng)�電容�的電容大得多。直接地說,您現(xiàn)在可以購買到額定值為5�10F/2.5V的徑向引線式板載電容、額定值為120�150F/5V�閃光�電池大小的電�,更大的單電容可以達�650�3000F/2.7V的電容值。注�,所有這些電容器的電容值都是以法拉為單位的。而在不久以前,兩千微法的器件就被認為是大電容��
在研�(fā)超電容時,人們并沒有�(fā)�(xiàn)什么新的物理定�。實際上,有關超電容的原理仍然要追溯到德國物理學家赫爾姆霍茲。與普通電容器一�,超電容也是采用在兩個“極板”之間儲存電荷的形式來儲存能量的。電容值的大小與極板的面積以及兩極板之間所用的介電材料成正�,與兩極板之間的距離成反�。但是,超電容的原理有所不同�
在用超電容實�(xiàn)巨大的電容之�,我們就已經掌握了電解化�(electrolytics)的原�。超電容不是電解化學,但是了解電解化學有助于我們認識超電容這一新型的技��
超電容的結構不再是那種中間填充介電材料的平板電極(或者卷成管狀的平板電�)結構——就像三明治中間的花生醬。在超電容中,電荷的�/放電�(fā)生在電解質中多孔碳精材料或多孔金屬氧化物之間的分界面��
Helmholtz層引起了一種稱為雙層電容的效應。當把一個直流電壓加載到超電容中多孔碳精電極的兩�,用于電荷補�?shù)年栯x子或陰離子就會在帶電電極周圍的電解液中發(fā)生累積。如果分界面上不出現(xiàn)電子遷移,那么“兩層”分離的電荷(金屬一側的電子或電子空�,以及界面邊界電解液一側的陽離子或陰離�)就會出現(xiàn)在分界面�.
電池存儲的是以瓦時計算的能量,電容存儲的是以瓦特計算的功��
電池以長時間恒定的化學反應來提供電能,充電時間相對較�,對充電電流的特性要求比較苛刻。相�,電容的充電是通過加載在其兩端的電壓來完成的,充電速度在很大程度上取決于外部電�。電池能夠在較長一段時間內以基本恒定的電壓輸出電能。而電容的放電速度很快,輸出電壓呈指數(shù)�(guī)律衰��
電池只能夠在有限的充/放電次數(shù)內保持良好的工作狀�(tài),充/放電的次�(shù)取決于它們放電的程度。電�,尤其是超電�,可以反復充/放電達數(shù)千萬��(這也是超電容不同于電解化學的一個重要方面——它們不像電解化學的工作過程那樣具有電極板充放電次數(shù)的限��
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