超级电容基础知识

hccwp

超级电容基础知识
  ◆ 超级电容器（supercapacitor,ultracapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
    ◆ 超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
          普通电容器         超级电容器         二次电池
功率密度（ wh/kg ）        104～10 6        102～104        ＜500
能量密度 (w/kg)        ＜ 0.2        0.2 ～ 20.0        20 ～ 200
循环寿命        ＞ 105        ＞ 105        ＜ 103
充电时间        10-3 ～ 10-6 s        0.3 ～ 30 s        1 ～ 5h
放电时间        10-3 ～ 10-6 s        0.3 ～ 30 s        0.3 ～ 3h
充放电效率        ＞ 95%        85% ～ 98%        70% ～ 85%

    超级电容器为何不同于传统电容器其"超级"在哪？
    ◆ 超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。
    ◆ 传统电容器的面积是导体的平板面积，为了获得较大的容量，导体材料卷制得很长，有时用特殊的组织结构来增加它的表面积。传统电容器是用绝缘材料分离它的两极板，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料通常要求尽可能的薄。
    ◆ 超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结够允许其面积达到2000m2/g，通过一些措施可实现更大的表面积。超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的。该距离（<10 &Aring;）和传统电容器薄膜材料所能实现的距离更小。
    ◆ 这种庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得超级电容器较传统电容器而言有惊人大的静电容量，这也是其“超级”所在。
    超级电容器比电池更好？
    ◆ 超级电容器不同于电池，在某些应用领域，它可能优于电池。有时将两者结合起来，将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来，不失为一种更好的途径。
    ◆ 超级电容器在其额定电压范围内可以被充电至任意电位，且可以完全放出。而电池则受自身化学反应限制工作在较窄的电压范围，如果过放可能造成永久性破坏。
    ◆ 超级电容器的荷电状态（SOC）与电压构成简单的函数，而电池的荷电状态则包括多样复杂的换算。
    ◆ 超级电容器与其体积相当的传统电容器相比可以存储更多的能量，电池与其体积相当的超级电容器相比可以存储更多的能量。在一些功率决定能量存储器件尺寸的应用中，超级电容器是一种更好的途径。
    ◆ 超级电容器可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响，相反如果电池反复传输高功率脉冲其寿命大打折扣。
    ◆ 超级电容器可以快速充电而电池快速充电则会受到损害。
    ◆ 超级电容器可以反复循环数十万次，而电池寿命仅几百个循环。

    附表
                                  三种储能元件的比较

文章来源：http://blog.sina.com.cn/hccclaire

adlous

太专业了 看不懂

tanmick

超级电容真有那么超级吗，

fdswcz

  这个所谓的“超级电容”对音响低音炮多少有些作用，对车子性能毫无帮助，个人认为只是一个装饰品

不靠谱

好贴学习了

1970311605

C=q/u，在电压一定时候，电量是不是很大啊。不知真相。

helemas

超级电容想取代电瓶？

xazxy

第一次听说，以后还要多学习