超级电容器优点:
①和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响;
②超级电容器可焊接,因而不存在像电池接触不牢固等问题;
③从环保的角度考虑,它是一种绿色能源;
④在很小的体积下达到法拉级的电容量;
⑤无须特别的充电电路和控制放电电路;
超级电容器存在 技术问题
①电解质泄漏等现象;
②内阻较大,因而不可以用于交流电路。
与传统的电化学电池相比,超级电容器有很多好处。
它可以无限制地接受无数次放电和充电,换句话说,超级电容器没有“记忆”。
但是,一般的超级电容器也有其弱点,就是能量存储率有限,今天市场上的高端超级电容器每磅的存储能量只有锂电池的1/25。
目前性能优秀的新电容器,新的超级电容器可反复充电100万次
由于充电和放电可反复进行数十万次以上,所以基本上无需更换,可以半永久性地使用。
原有的电容器存在能量密度低的缺点,如果电流强的话不能长时间保持。因此,像原来钮扣型电容器那样的小型产品,只能作为电子设备内存等部件的备用电源来使用。
近年来,能量密度得到提高的大容量电容器相继问世,但尺寸也随之增大。因此应用范围被局限于混合动力卡车等对尺寸要求不太严格的产品。
技术
超电容(ultracapacitor)或者超级电容(supercapacitor)这类新型电容都比传统的电容器的电容大得多。直接地说,可以购买到额定值为5~10f/2.5v的径向引线式板载电容、额定值为120~150f/5v的闪光灯电池大小的电容,更大的单电容可以达到650~3000f/2.7v的电容值。
注意,所有这些电容器的电容值都是以法拉为单位的。在不久以前,两千微法的器件就被认为是大电容了。
概述
研发超电容时,人们并没有发现什么新的物理定律。实际上,有关超电容 的原理仍然要追溯到德国物理学家赫尔姆霍兹。与普通电容器一样,超电容也是采用在两个“极板”之间储存电荷的形式来储存能量的。电容值的大小与极板的面积 以及两极板之间所用的介电材料成正比,与两极板之间的距离成反比。但是,超电容的原理有所不同。
在用超电容实现巨大的电容之前,我们就已经掌握了电解化学(electrolytics)的原理。超电容不是电解化学,但是了解电解化学有助于我们认识超电容这一新型的技术。
电容
超电容的结构不再是那种中间填充介电材料的平板电极(或者卷成管状的平板电极)结构——就像三明治中间的花生酱。在超电容中,电荷的充/放电发生在电解质中多孔碳精材料或多孔金属氧化物之间的分界面上。
helmholtz层引起了一种称为双层电容的效应。当把一个直流电压加载到超电容中多孔碳精电极 的两端,用于电荷补偿的阳离子或阴离子就会在带电电极周围的电解液中发生累积。如果分界面上不出现电子迁移,那么“两层”分离的电荷(金属一侧的电子或电 子空穴,以及界面边界电解液一侧的阳离子或阴离子)就会出现在分界面上.
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