超級電容器介紹
雙電層電容器（英語：Electrostatic double-layer capacitor）也稱為電雙層電容器，或超級電容器；一種相對傳統(tǒng)電容器而言具有更高容量的一種電容器。是介于電容器和電池之間的儲能器件，它既具有電容器可以快速充放電的特點，又具有電池的儲能特性。通過極化電解質(zhì)來儲存能量，它與普通電容的最大區(qū)別是它是一種電化學(xué)的物理部件，但本身并不進行化學(xué)反應(yīng)，超級電容的儲電量特別大，達(dá)到法拉級的電容量。
雙電層電容器是擁有高能量密度的電化學(xué)電容器，比傳統(tǒng)的電解電容容量高上數(shù)百倍至千倍不等，其容量和性能介于電解電容和蓄電池之間。超級電容的吞吐速度可比電池快得多，充放電周期也遠(yuǎn)多于蓄電池。
由于具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等特點，是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
超級電容器在結(jié)構(gòu)上與電解電容器非常相似，兩者的主要區(qū)別在于制造電極的材料。早期的超級電容器的電極采用碳，碳電極材料的表面積很大，電容的大小取決于表面積和電極的距離，這種碳電極的大表面積再加上很小的電極距離，使超級電容器的容值可以非常大，大多數(shù)超級電容器可以做到法拉級，一般容值范圍為1～5000F。
超級電容器原理分析
超級電容器的典型結(jié)構(gòu)：(1)電源；(2)收集器；(3)極化電極；(4)亥姆霍茲雙電層； (5)具有正負(fù)離子的電解質(zhì)；(6)分離器。
超級電容器由兩個被離子滲透膜隔開的電極和連接兩個電極的電解質(zhì)組成。電極被外加電壓極化時，電解質(zhì)中的粒子便形成與電極極性相反的雙電層。例如，正極化的電極會在電極-電解質(zhì)界面上激發(fā)出一層負(fù)離子，同時，會有用以平衡的正離子層吸附在負(fù)離子層上。負(fù)極化電極的情況則相反。
此外，一些離子可以根據(jù)電極材料和表面形狀滲透進雙層，成為特定的吸附離子，形成贗電容器，可視作總電容的一部分。
電極中負(fù)離子和液態(tài)電解質(zhì)中溶解的正離子形成的雙電層，被一層極化的溶劑分子隔開。
基本原理為：當(dāng)向電極充電時，處于理想極化電極狀態(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附于電極表面上形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常小（一般0.5nm以下），再加之采用特殊電極結(jié)構(gòu)，使電極表面積成萬倍的增加，從而產(chǎn)生極大的電容量。
超級電容器優(yōu)點、用途
雙電層電容相比采用電化學(xué)原理的電池，其充放電過程完全沒有涉及到物質(zhì)的變化，所以其具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。
雙電層電容其雙電層的間距極小，致使耐壓能力很弱，一般不會超過20V，所以其通常用作低電壓直流或者是低頻場合下的儲能原件。
雙電層電容用途廣泛。用作起重裝置的電力平衡電源，可提供超大電流的電力；用作車輛啟動電源，啟動效率和可靠性都比傳統(tǒng)的蓄電池高，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、替代傳統(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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