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雙電層電容器
閱讀�14807�(shí)間:2011-05-06 17:32:31

  雙電�電容器有(ElectricalDoule-LayerCapacitor),又可稱超級(jí)電容�,一種新型儲(chǔ)能裝置,擁有高能量密度的電化�(xué)電容�,比一般的電解電容�容量高上千�。雙電層電容器有充電�(shí)間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色�(huán)保等特點(diǎn)�

概述

  雙電層電容器是建立在德國物理�(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基�(chǔ)上的一種全新的電容�。眾所周知,插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩�(cè)�(huì)出現(xiàn)符號(hào)相反的過剩電�,從而使相間�(chǎn)生電位差。那�,如果在電解液中同時(shí)插入兩�(gè)電極,并在其間施加一�(gè)小于電解�(zhì)溶液分解電壓的電�,這時(shí)電解液中的正、負(fù)離子在電�(chǎng)的作用下�(huì)迅速向兩極�(yùn)�(dòng),并分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層,即雙電�,它所形成的雙電層和傳�(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電�(chǎng)作用下產(chǎn)生的極化電荷相似,從而產(chǎn)生電容效�(yīng),緊密的雙電層近似于平板電容�,但�,由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得�,因而具有比普通電容器更大的容量�

  雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較�,因此,可在無負(fù)載電阻情況下直接充電,如果出�(xiàn)過電壓充電的情況,雙電層電容器將�(huì)開路而不�?lián)p壞器件,這一特點(diǎn)與鋁電解電容器的過電壓擊穿不�。同�(shí),雙電層電容器與可充電電池相�,可�(jìn)行不限流充電,且充電次數(shù)可達(dá)106次以上,因此雙電層電容不但具有電容的特�,同�(shí)也具有電池特�,是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件�

原理

  �(dāng)向電極充電時(shí),處于理想極化電極狀�(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解�(zhì)溶液中的異性離�,使這些離子附于電極表面上形成雙電荷層,�(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常小(一�0.5nm以下�,再加之采用特殊電極�(jié)�(gòu),使電極表面積成萬倍的增加,從而產(chǎn)生極大的電容��

分類

  一、按原理分為:雙電層型超�(jí)電容�、贗電容型超�(jí)電容�

  二、按電解�(zhì)類型可以分:為水性電解質(zhì)、有�(jī)電解�(zhì)類型

  另外還可以分為:

  1.液體電解�(zhì)超級(jí)電容器,多數(shù)超級(jí)電容器電解質(zhì)均為液態(tài)�

  2.固體電解�(zhì)超級(jí)電容�,隨著鋰離子電池固態(tài)電解液的�(fā)展,�(yīng)用于超級(jí)電容器的電解�(zhì)也對(duì)凝膠電解�(zhì)和PEO等固體電解質(zhì)�(jìn)行研��

�(yōu)�(diǎn)

  1、超�(jí)電容器不同于電池,在某些�(yīng)用領(lǐng)域,它可能優(yōu)于電�。有�(shí)將兩者結(jié)合起來,將電容器的功率特性和電池的高能量存儲(chǔ)�(jié)合起�,不失為一種更好的途徑�

  2、超�(jí)電容器在其額定電壓范圍內(nèi)可以被充電至任意電位,且可以完全放出。而電池則受自身化�(xué)反應(yīng)限制工作在較窄的電壓范圍,如果過放可能造成性破��

  3、超�(jí)電容器的荷電狀�(tài)(SOC)與電壓�(gòu)成簡(jiǎn)單的函數(shù),而電池的荷電狀�(tài)則包括多樣復(fù)雜的換算�

  4、超�(jí)電容器與其體積相�(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)電容器相比可以存�(chǔ)更多的能量,電池與其體積相當(dāng)?shù)某?jí)電容器相比可以存�(chǔ)更多的能�。在一些功率決定能量存�(chǔ)器件尺寸的應(yīng)用中,超�(jí)電容器是一種更好的途徑�

  5、超�(jí)電容器可以反�(fù)傳輸能量脈沖而無任何不利影響,相反如果電池反�(fù)傳輸高功率脈沖其壽命大打折扣�

  6、超�(jí)電容器可以快速充電而電池快速充電則�(huì)受到損害�

  7、超�(jí)電容器可以反�(fù)循環(huán)�(shù)十萬�,而電池壽命僅幾百�(gè)循環(huán)

用�

  雙電層電容器用途廣�。用作起重裝置的電力平衡電源,可提供超大電流的電�;用作車輛啟�(dòng)電源,啟�(dòng)效率和可靠性都比傳�(tǒng)的蓄電池�,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(dòng)汽車、替代傳�(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)、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(dòng)(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(jī)電設(shè)備的�(chǔ)能能��

維庫電子�,電子知�(shí),一查百��

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