詳情描述
超級電容器(supercapacitor,ultracapacitor)也有雙電層電容器(ElectricalDouble-LayerCapacitor)、電化學電容器(ElectrochemcialCapacitor,EC)、黃金電容、法拉電容等多種叫法。超級電容器是一種電化學原理的電元件,并且它的儲能方式是通過極化電解質來完成的。
雖然稱為電化學元件,但實際上它在工作和儲能過程中是沒有發(fā)生化學反應的。由于超級電容器不像傳統(tǒng)電池使用時單方面的放能,相反的它不僅能放能,儲能的過程也是可逆的。所以正常的超級電容器一般都會充放電非常久(甚至數(shù)十萬次)。超級電容器的原理我們可以理解為它是由兩個無反應活性的懸浮在電解質中的多孔電極板組成的,當電流到達多極板時,正極板吸引負離子,而負極板吸引正離子。終在他們之間形成了一個容性的存儲層,從而達到儲存電量的目的。
那么為什么超級電容器比普通的電容器(電池)擁有更大的容量和使用壽命呢
超級電容器的理論基礎是德國物理學家亥姆霍茲提出雙電層理論。在某種意義上,超級電容器是一種全新型的電容器。有一些物理和化學基礎的人都應該知道,當電解質溶液中插入金屬電極時,它的表面會產(chǎn)生相反的過剩電荷。如果我們接下來繼續(xù)施加一個小于電解質的電壓,那么電解液中的正負離子都會往兩極迅速移動,這樣會在電極表面形成一層緊密的電荷層,這就是我們所說的雙電層。
它所形成的這種雙電層和傳統(tǒng)的中產(chǎn)生的極化電荷性質是相似的,所以也能夠產(chǎn)生電容效應。并且和傳統(tǒng)電容器不同的是,由于超級電容器的電荷層比傳統(tǒng)的更加緊密,所以它能夠存儲的電量也更多,自然容量就大了。
我們所見的超級電容器大都長的和電池很相似,這是因為超級電容器和電池都有著一定的共性:電層的內(nèi)阻比較大,無電阻的情況下都能夠進行充電。但是超級電容器對傳統(tǒng)電池也有著很大的先進性:超級電容器可以進行不限流充電,并且次數(shù)能達到10的6次方甚至更多,所以超級電容器不但有電容的特性,還有電池的特性。說它是“充放一體”電池是很形象的。
超級電容器作為目前很新型的儲能裝置,它的充電時間短、使用壽命長、溫度調(diào)節(jié)情況好、綠色環(huán)保等優(yōu)點注定了它在將來會有著大量的應用。在傳統(tǒng)的化石能源短缺的現(xiàn)在,許多國家都已經(jīng)開始在超級電容器這一新興產(chǎn)業(yè)下了大工夫。
凱發(fā)娛樂