超级电容的工作原理与技术特性
超级电容器的发展历史超级电容器是一新型储能器件,在1853年德国物理学家亥姆霍兹第一次提出双层电容器之后美国人Beck在1957年发表了第一篇关于用焦油炭黑作超级电容器电极的专利,其中初现超级电容器的雏形。此后直到1983年,日本NEC公司和松下电器公司将超级电容器推向商业化市场。后来直到十九世纪九十年代超级电容器在混合动力领域有较好的应用前景才引起人们的注意。现在制备出一种综合性能优异的电极材料在全世界范围内都是一个新挑战。
超级电容器的工作原理超级电容器的工作原理主要有两种: 一种是双电层电容;当两个电极在外加电场作用下,电解液溶液中的水合离子离子分别正负两极移动,在表面形成双电层,产生相对稳定的电位差。另一种是法拉第赝电容;是通过在电极材料表面或体相中产生高度可逆的氧化还原反应。
超级电容器的技术特性超级电容器具备了传统电容器和电池的优点。其技术特性主要体现在七个方面:充放电速度快;循环次数多且长且电容保持率高;能量转换过程损失小;功率密度高;原材料生产全过程环保无污染;安全系数高;内阻较小,热稳定性高。
超级电容器用电极材料电极材料的原料的来源和制备工艺是影响电容器电性能的主要因素,超级电容器的电极材料可以分为三大类:(1)比表面积高的炭基材料 ;(2)导电
聚合物;(3)金属氧化物。就目前研究而言碳材料被认为是最具有应用前景的电极材料。其中活性炭在双电层超级电容器中有很好的研究价值和可观的应用前景。活性炭是一种具有良好孔结构和高的比表面积的多孔炭材料。它具有价格低、大的比表面积、良好导电性、电化学性能稳定的优点,是一种很好的制备超级电容器电极材料的原料。
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