超級電容的“超級”原因 別説你不想知道

超級電容器，又名電化學電容器，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。下面為大家介紹超級電容被稱"超級"的原因及工作原理。一、超級電容它不同於傳統的化學電源，是一種介於傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程並不發生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反覆充放電數十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。突出優點是功率密度高、充放電時間短、循環壽命長、工作温度範圍寬，是世界上已投入量產的雙電層電容器中容量大的一種。超級電容器之所以稱之為“超級”的原因：超級電容器可以被視為懸浮在電解質中的兩個無反應活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質中的負離子，負極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負極板附近，負離子在正極板附近。超級電容器在分離出的電荷中存儲能量，用於存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。傳統電容器的面積是導體的平板面積，為了獲得較大的容量，導體材料卷製得很長，有時用特殊的組織結構來增加它的表面積。傳統電容器是用絕緣材料分離它的兩極板，一般為塑料薄膜、紙等，這些材料通常要求儘可能的薄。超級電容器的面積是基於多孔炭材料，該材料的多孔結構允許其面積達到2000m2/g，通過一些措施可實現更大的表面積。超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質離子尺寸決定的。該距離(龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級電容器較傳統電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其“超級”所在。二、超級電容器工作原理超級電容器是利用雙電層原理的電容器，當外加電壓加到超級電容器的兩個極板上時，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負極板存儲負電荷，在超級電容器的兩極板上電荷產生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內電場，這種正電荷與負電荷在兩個不同相之間的接觸面上，以正負電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個電荷分佈層叫做雙電層，因此電容量非常大。當兩極板間電勢低於電解液的氧化還原電極電位時，電解液界面上電荷不會脱離電解液，超級電容器為正常工作狀態(通常為3V以下)，如電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時，電解液將分解，為非正常狀態。由於隨着超級電容器放電 ，正、負極板上的電荷被外電路泄放，電解液的界面上的電荷響應減少。由此可以看出：超級電容器的充放電過程始終是物理過程，沒有化學反應。因此性能是穩定的，與利用化學反應的蓄電池是不同的。     以上介紹了超級電容被稱之為超級的原因及工作原理，現在你對超級電容認識了嗎？更多請繼續關注裝修網。