雙電�電容器有(ElectricalDoule-LayerCapacitor),又可稱超級電容�,一種新型儲能裝�,擁有高能量密度的電化學(xué)電容�,比一般的電解電容�容量高上千�。雙電層電容器有充電時間�、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色�(huán)保等特點�
雙電層電容器是建立在德國物理�(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基�(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知,插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩�(cè)會出�(xiàn)符號相反的過剩電�,從而使相間�(chǎn)生電位差。那�,如果在電解液中同時插入兩個電�,并在其間施加一個小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電�,這時電解液中的正、負離子在電場的作用下會迅速向兩極運動,并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層,即雙電�,它所形成的雙電層和傳�(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場作用下�(chǎn)生的極化電荷相似,從而產(chǎn)生電容效�(yīng),緊密的雙電層近似于平板電容器,但是,由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得�,因而具有比普通電容器更大的容��
雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較�,因此,可在無負載電阻情況下直接充電,如果出�(xiàn)過電壓充電的情況,雙電層電容器將會開路而不�?lián)p壞器�,這一特點與鋁電解電容器的過電壓擊穿不�。同�,雙電層電容器與可充電電池相�,可進行不限流充電,且充電次�(shù)可達106次以�,因此雙電層電容不但具有電容的特�,同時也具有電池特�,是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件�
當向電極充電時,處于理想極化電極狀�(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解�(zhì)溶液中的異性離�,使這些離子附于電極表面上形成雙電荷�,構(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常?。ㄒ�?.5nm以下�,再加之采用特殊電極�(jié)�(gòu),使電極表面積成萬倍的增加,從而產(chǎn)生極大的電容��
一、按原理分為:雙電層型超級電容器、贗電容型超級電容器
�、按電解�(zhì)類型可以分:為水性電解質(zhì)、有機電解質(zhì)類型
另外還可以分為:
1.液體電解�(zhì)超級電容�,多�(shù)超級電容器電解質(zhì)均為液態(tài)�
2.固體電解�(zhì)超級電容�,隨著鋰離子電池固態(tài)電解液的�(fā)�,應(yīng)用于超級電容器的電解�(zhì)也對凝膠電解�(zhì)和PEO等固體電解質(zhì)進行研究�
1、超級電容器不同于電池,在某些應(yīng)用領(lǐng)�,它可能�(yōu)于電�。有時將兩者結(jié)合起�,將電容器的功率特性和電池的高能量存儲�(jié)合起�,不失為一種更好的途徑�
2、超級電容器在其額定電壓范圍�(nèi)可以被充電至任意電位,且可以完全放出。而電池則受自身化�(xué)反應(yīng)限制工作在較窄的電壓范圍,如果過放可能造成性破��
3、超級電容器的荷電狀�(tài)(SOC)與電壓�(gòu)成簡單的函數(shù),而電池的荷電狀�(tài)則包括多樣復(fù)雜的換算�
4、超級電容器與其體積相當?shù)膫鹘y(tǒng)電容器相比可以存儲更多的能量,電池與其體積相�?shù)某夒娙萜飨啾瓤梢源鎯Ω嗟哪�?。在一些功率決定能量存儲器件尺寸的�(yīng)用中,超級電容器是一種更好的途徑�
5、超級電容器可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無任何不利影響,相反如果電池反�(fù)傳輸高功率脈沖其壽命大打折扣�
6、超級電容器可以快速充電而電池快速充電則會受到損��
7、超級電容器可以反復(fù)循環(huán)�(shù)十萬�,而電池壽命僅幾百個循�(huán)
雙電層電容器用途廣泛。用作起重裝置的電力平衡電源,可提供超大電流的電�;用作車輛啟動電源,啟動效率和可靠性都比傳�(tǒng)的蓄電池�,可以全部或部分替代傳統(tǒng)的蓄電池;用作車輛的牽引能源可以生產(chǎn)電動汽車、替代傳�(tǒng)的內(nèi)燃機、改造現(xiàn)有的無軌電車;用在軍事上可保證坦克車、裝甲車等戰(zhàn)車的順利啟動(尤其是在寒冷的冬季�、作為激光武器的脈沖能源。此外還可用于其他機電設(shè)備的儲能能源�
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