超级电容器(又称超级电容器)自诞生以来一直引起了广泛的关注和兴趣。这是由于非常高电容以及几乎无限的充放电生命周期。这篇文章将讨论什么是超级电容器(超级电容器),它的特点,它是如何工作的,类型,应用,优缺点。
什么是超级电容器(超级电容器)
超级电容器(ultracapitor)是专门设计的电容器能储存大量电荷的。188bet登入官网超级电容器为水电解质和有机电解质提供1V到3V的工作电压。它在快速充电和能量储存方面也有巨大潜力。
与其他使用传统电介质的电容器不同,这些超级电容器采用两种方法来存储电能,即伪电容和双层188bet登入官网电容.
图1 -超级电容器(超级电容器)一瞥
假电容原本是电化学,而双层电容为静电。使用这种超级电容器技术可以实现12000F这样的非常高的电容。
超级电容器的特性(超级电容器)
下面是超级电容器(超级电容器)的一些特点。
1.超级电容(ultraccapacitor)充电时间
超级电容器或超级电容器的充放电时间可以与任何普通电容器进行比较。然而,高充放电电流可以实现由于最小的内阻提供了超级电容器。
电池充满电通常需要很长时间,而超级电容器可以在两分钟内充满到相同的状态。
2.超级电容器的比功率(ultracapitor)
超级电容器或超级电容器的比功率是指最高输出功率除以其总质量。超级电容器的比功率是电池比功率的10倍。这个特性在需要从存储设备释放快速能量爆发的应用程序中非常方便。
3.超级电容器(超级电容器)的安全性和寿命周期
超级电容器以其高安全标准而闻名。电池因为过度加热而爆炸,而超级电容器由于电阻低而相对较冷。它们还提供了几乎无限的循环寿命。这个性质在能量释放和储存非常频繁的情况下是有用的。
超级电容器(超级电容器)是如何工作的
我们先来看看典型电容器的工作.标准电容器由两块金属板或电极构成,金属板或电极之间隔开介电物质。在施加电压时,电子聚集在其中一个电极上,从而储存电荷。188bet登入官网
与此同时,夹在电极之间的介电材料经历了一个称为“介电极化”的过程,并有助于增加电容.
图2 -传统电容器的结构
超级电容器也工作在相同的原理,除了楔子材料是一个电解溶液而不是介电物质。在施加电压后,将会产生一个“双重电层”,沿电极和电解溶液的边188bet登入官网界使负电荷和正电荷对齐。
这个地方充当了储存电荷的仓库。活性炭常用于扩大边界区域。这是因为,超级电容器的电容与“双电层”的面积成正比。188bet登入官网这种活性炭是一种已知的多孔材料,有许多表面孔,有助于覆盖一个大的表面积。
图3 -超级电容器(超级电容器)的工作原理
由于电解溶液和电极,超级电容器共享典型电池储能的结构。当电池中的电解液和电极之间发生化学反应时,超级电容器只允许电子在电极之间移动。这些差异导致了电池和超级电容器之间的不同性能。
超级电容的类型(超级电容)
如前所述,超级电容器利用两种基本原理进行能量存储,即电化学赝电容和静态双层电容。在此基础上,超级电容器被分为三种不同的类型。它们是:
- 双层电容器
- Pseudocapacitors
- 混合电容器
双层电容器
双层电容器在亥姆霍兹双层中,电荷分离188bet登入官网实现电能的存储。这作为一个边界之间的导体电极和电解液.
电极由活性炭或具有比电化学赝电容更大的静电双层电容的衍生物制成。
Pseudocapacitors
它们具有具有大电化学赝电容的聚合物导电电极或过渡金属氧化物。
电能的存储是一个电化学188bet登入官网过程,是通过氧化还原反应实现的,被特异性吸收的离子嵌入电极表面。
混合电容器
在这里,电极是不对称的,其中一个电极表现出静电特性,而另一个表现出电化学电容。由于赝电容和双层电容对电化学电容器的全电容都有不可分割的贡献,因此提出了超级电容器和超级电容器的概念。这有助于明确混合设备既像电池又像超级电容器。
超级电容器(超级电容器)的应用
由于超级电容器弥补了电容器和电池之间的差距,它们被广泛应用。其中一个有趣的应用是动态破碎系统或KERS(动能回收系统)中的储能。
汽车工业正在利用这种方法,利用发电机将动能转化为电能。188bet登入官网这种电能被188bet登入官网储存在超级电容器中,然后用于提供加速所需的电力。
低功率应用,快速充电或高生命周期是重要的,利用超级电容器技术。MP3播放器、照相闪光灯、静态存储器就是这样一些应用。
超级电容器的未来(超级电容器)
超级电容器的发展前景十分广阔。其中最突出的是将双层接口与现有储能技术相结合的计划。在燃料电池的应用中加入电化学电容器,大大提高了充放电寿命周期的性能。
这在电动汽车和混合动力应用中尤其明显。有几个城市的公共交通系统使用了混合动力技术,充电周期和储能机制都有所改善。
这种快速充电和能源存储设施已经进入市场,并使我们对存储能力的想法发生了巨大的转变。超级电容器还有望应用于笔记本电脑、手机、电动汽车和其他使用电池的设备。
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