近年来,超级电容应用的的地方越来越多了。。。
法拉第准电容不仅在电极表面产生,而且还可以在电极内部产生,其最大充放电能力由电活性物质表面的离子取向和电荷转移速度控制,因此可以在短时间内进行电荷转移,即可以获得更高的比功率(比功率大于500W /kg )。
二、超级电容器的特点
超级电容器具有优良的脉冲充放电和大容量储能性能,单体容量已经达到万法拉级是一种介于静电电容器与电池之间的储能元件。与普通电容器和电池相比,超级电容器具有许多电池无法比拟的优点。
1.具有极高的功率密度。电容器的功率密度为电池的10~100倍,可达到10kW /kg 左右,可以在短时间内放出几百到几千安培的电流。这个特点使得超级电容器非常适合用于短时间高功率输出的场合。
2.充电速度快。超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速、可逆的化学过程,可采用大电流充电,能在几十秒到数分钟内完成充电过程,是真正意义上的快速充电。而蓄电池则需要数小时完成充电,采用快速充电也需要几十分钟。
3.使用寿命长。超级电容器充放电过程中发生的电化学反应都具有良好的可逆性,不易出现类似电池中活性物质那样的晶型转变、脱落、枝晶穿透隔膜等一系列的寿命终止现象,碳极电容器理论循环寿命为无穷大, 实际可达100000 次以上,比电池高10 ~100倍。
4.低温性能优越。超级电容充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行,所以容量随温度衰减非常小。电池在低温下容量衰减幅度却可高达70% 。
三、超级电容器的分类
超级电容的分类有许多不同的方式。
按采用的电极不同,超级电容可以分为以下3 种:
1.碳电极电容器:碳电极电容器的研究历史较长。19 62 年,标准石油公司(SOH IO)认识到燃料电池中石墨电极表面双层电容的巨大利用价值,并生产出了工作电压为6V 的以碳材料作为电极的电容器。电容器的大小和汽车蓄电池的大小差不多,可以驱动小舟在湖面上行驶十分钟左右。稍后,这项技术转让给了日本NEC电气公司,该公司从19 79 年开始一直生产超级电容器,并将这项技术应用于电动汽车的电机启动系统,开始了电化学电容器的大规模商业应用。与此同时,日本松下公司设计了以活性炭为电极材料,以有机溶液为电解质的超级电容器。
碳电极电容器的电容大小与电极的极化电位及电极表面积大小有关,故可以通过极化