超級(jí)電容器又叫雙電層電容�是一種新型儲(chǔ)能裝置,它具有充電時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色�(huán)保等特點(diǎn)�超級(jí)電容器用途廣��
1 大容� 由于超級(jí)電容器采用活性炭粉或活性炭纖維作為可極化電極,與電解液接觸的面積大大增�,同�(shí)兩極間的距離縮小到微米級(jí),而兩極板的表面積越大、間距越�,則電容量越�,從而使電容的容量范圍驟然躍升了3�4�(gè)�(shù)量級(jí)。目前有�(jī)系超�(jí)電容器單體的容量可達(dá)5000F� 2. �(zhǎng)壽命 充放電壽命很�(zhǎng),可�(dá)500000次或90000小時(shí)� 3. 高功率放電特� 可以提供很高的放電電流(�2700F的超�(jí)電容器額定放電電流不低于950A,放電峰值電流可�(dá)1680A�,一般蓄電池通常不能�(dá)到如此高的放電電�� 4. 快充特� 可以在數(shù)十秒到數(shù)分鐘�(nèi)快速充�,而蓄電池在如此短的時(shí)間內(nèi)充滿電是極危�(xiǎn)甚至是不可能�� 5. 高低溫特� 可以�-40�+70℃溫度范圍內(nèi)正常工作,而蓄電池很難在低溫環(huán)境下工作 6. 綠色�(huán)� 超級(jí)電容器用的材料是安全的和�(wú)毒的,而鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池等均具有毒�� 7. 全壽命免維護(hù) 有機(jī)系超�(jí)電容器采用全密封�(jié)�(gòu),沒(méi)有水分等液體揮發(fā),在使用�(guò)程中全壽命不需維護(hù)�
電容是以將正�(fù)電荷分隔開來(lái)的方式儲(chǔ)存能量的。儲(chǔ)存電荷的面積越大,分隔的距離越小,電容量越大。傳�(tǒng)電容是從平板狀�(dǎo)電材料得到其�(chǔ)存電荷面積的,只有將一根很�(zhǎng)的材料纏繞起�(lái)才能獲得大的面積,從而獲得大的電容量。另外傳�(tǒng)電容是用塑料薄膜、紙張或陶瓷等將電荷板隔開的,這類絕緣材料的厚度也是阻礙傳�(tǒng)電容容量急劇增大的瓶頸�
超級(jí)電容器是從多孔碳基電極材料得到其�(chǔ)存電荷面積的。這種材料的多孔結(jié)�(gòu)使它每克重量的表面積可達(dá)2000平方米,而超�(jí)電容器中電荷分隔的距離是由電解質(zhì)中的離子大小決定,其值小�10�。巨大的表面積加上電荷間微小的距離,使得超級(jí)電容器的電容量劇�。一�(gè)有機(jī)系超�(jí)電容器單體的電容�,可以從一法拉至幾千法�??傊?,與傳統(tǒng)電容相比,超�(jí)電容器容量遠(yuǎn)�(yuǎn)大于傳統(tǒng)的電��
1.與同樣大小的蓄電池相比,超�(jí)電容器所能儲(chǔ)存的能量小于蓄電�,但其功率性能卻大大優(yōu)于蓄電池。因?yàn)槌?jí)電容器可以高速率放電,且尖峰電流僅受�(nèi)阻和超級(jí)電容器大小的限制,所以在�(chǔ)能裝置的尺寸大小由功率決定時(shí),采用超�(jí)電容器是較優(yōu)方案�
2.超�(jí)電容器在其額定電壓范圍內(nèi)可以充電至任意電壓�,放電時(shí)可以放出所�(chǔ)存的全部電量,而蓄電池只能在很窄的電壓范圍�(nèi)工作,而且�(guò)放電�(huì)造成蓄電池性損��
3.超�(jí)電容器可以安�、頻繁的釋放能量脈沖,但蓄電池頻繁的釋放能量脈沖則會(huì)大大降低其使用壽��
4.超�(jí)電容器有極快速充電特性,而快速充電則�(huì)加快蓄電�?fù)p��
5.超�(jí)電容器充放電循環(huán)壽命可達(dá)幾十�(wàn)次,而蓄電池一般數(shù)百次�
超級(jí)電容器在分離出的電荷中存�(chǔ)能量,用于存�(chǔ)電荷的面積越�、分離出的電荷越密集,其電容量越��
傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積,為了獲得較大的容量,導(dǎo)體材料卷制得很長(zhǎng),有�(shí)用特殊的組織�(jié)�(gòu)�(lái)增加它的表面�。傳�(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板,一般為塑料薄膜、紙�,這些材料通常要求盡可能的��
超級(jí)電容器的面積是基于多孔炭材料,該材料的多孔結(jié)夠允許其面積�(dá)�2000m2/g,通過(guò)一些措施可�(shí)�(xiàn)更大的表面積。超�(jí)電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解�(zhì)離子尺寸決定的。該距離�<10 Å)和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實(shí)�(xiàn)的距離更�� 這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超�(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量,這也是其“超�(jí)”所��
1、稅控機(jī)、稅控加油機(jī)、真空開�(guān)、智能表、遠(yuǎn)程抄表系�(tǒng)、儀器儀�、數(shù)碼相�(jī)、掌上電�、電子門�、程控交換機(jī)、無(wú)繩電話等的時(shí)鐘芯�、靜�(tài)隨機(jī)存貯�、數(shù)�(jù)傳輸系統(tǒng)等微小電流供電的后備電源�
2、智能表(智能電�、智能水�、智能煤氣表、智能熱量表)作電磁閥的啟動(dòng)電源�
3、太�(yáng)能警示燈,航�(biāo)燈等太陽(yáng)能產(chǎn)品中代替充電電池�
4、手搖發(fā)電手電筒等小型充電產(chǎn)品中代替充電電池�
5、電�(dòng)玩具電動(dòng)�(jī)、語(yǔ)音IC、LED�(fā)光器等小功率電器的驅(qū)�(dòng)電源�
超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和蓄電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝�,它具有功率密度大、容量大、使用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、經(jīng)�(jì)�(huán)保等�(yōu)�(diǎn)�
2011�1月,美國(guó)俄亥俄州代頓市Nanotek INStruments公司新研制的石墨烯超�(jí)電容器,單位�(zhì)量可�(chǔ)存的能量相當(dāng)于鎳氫電�,打破了世界紀(jì)�,而且充電或放電只需要短短幾分鐘、甚至幾秒鐘,有望取代電��
該超�(jí)電容器電極的制備采用了石墨烯,混�5%的超�(jí)P(一種乙炔黑<acetylene black>,作用相�(dāng)于導(dǎo)電添加劑)和10%的聚四氟乙烯(PTFE)結(jié)合劑。研究人員把�(chǎn)生的懸浮液涂在集電器表面,把硬幣大小的電容器安裝在隔離箱里。電解質(zhì)-電極界面的制�,采用了“Celguard隔膜-3501�,而電解液是一種化�(xué)品,叫做EMIMBF4�
該公司對(duì)硬幣大小超級(jí)電容器的�(cè)試表�,石墨烯電極的超�(jí)電容器的能量密度�85.6 Wh/kg,而鎳氫電池和鋰離子電池分別為40-100 Wh/kg�120 Wh/kg,這是有史以來(lái)基于碳納米材料的雙電層超�(jí)電容器所�(dá)到的��
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