,从储能机制来看,超级电容器分为双层电容器和赝电容器。是一种新型储能装置,具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节能、绿色环保等特点。超级电容器有着广泛的应用。
1.什么是超级电容器?
超级电容器,也称为电化学电容器(Electrochemical Capacitors)、双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitors)、金电容器、法拉电容器,是20世纪70年代和80年代发展起来的一类通过极化电解质储存能量的电容器。化学成分。
超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间具有特殊性能的电源。它主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷来储存电能。然而,在储能过程中不会发生化学反应。这种能量存储过程是可逆的,这就是超级电容器可以反复充放电数十万次的原因。其基本原理与其他类型的双电层电容器相同,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构来获得超大容量。
2、超级电容器原理
超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外部电压施加到超级电容器的两个极板时,与普通电容器一样,极板的正极存储正电荷,负极板存储负电荷。在超级电容器两块极板上的电荷产生的电场作用下,在电解液与电极的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内部电场。该正电荷和负电荷排列在两个不同相之间的接触表面上,正电荷和负电荷之间的间隙非常短。在相反的位置,这个电荷分布层称为双电层,因此电容非常大。
当两极板之间的电位低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上的电荷不会离开电解液,超级电容器处于正常工作状态(通常在3V以下)。如果电容器两端的电压超过电解液的氧化速度,当电极电位降低时,电解液就会分解并进入异常状态。随着超级电容器放电,正负极板上的电荷被外电路放电,电解液界面上的电荷相应减少。由此可见,超级电容器的充放电过程始终是一个物理过程,不存在化学反应。因此,性能稳定,这与利用化学反应的电池不同。
超级电容器的突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。这是目前世界上已投入量产的最大的双电层电容器。