超級電容的工作原理與技術(shù)特性
超級電容器的發(fā)展歷史超級電容器是一新型儲能器件,在1853年德國物理學(xué)家亥姆霍茲第一次提出雙層電容器之后美國人Beck在1957年發(fā)表了第一篇關(guān)于用焦油炭黑作超級電容器電極的專(zhuān)利,其中初現超級電容器的雛形。此后直到1983年,日本NEC公司和松下電器公司將超級電容器推向商業(yè)化市場(chǎng)。后來(lái)直到十九世紀九十年代超級電容器在混合動(dòng)力領(lǐng)域有較好的應用前景才引起人們的注意?,F在制備出一種綜合性能優(yōu)異的電極材料在全世界范圍內都是一個(gè)新挑戰。
超級電容器的工作原理超級電容器的工作原理主要有兩種: 一種是雙電層電容;當兩個(gè)電極在外加電場(chǎng)作用下,電解液溶液中的水合離子離子分別正負兩極移動(dòng),在表面形成雙電層,產(chǎn)生相對穩定的電位差。另一種是法拉第贗電容;是通過(guò)在電極材料表面或體相中產(chǎn)生高度可逆的氧化還原反應。
超級電容器的技術(shù)特性超級電容器具備了傳統電容器和電池的優(yōu)點(diǎn)。其技術(shù)特性主要體現在七個(gè)方面:充放電速度快;循環(huán)次數多且長(cháng)且電容保持率高;能量轉換過(guò)程損失小;功率密度高;原材料生產(chǎn)全過(guò)程環(huán)保無(wú)污染;安全系數高;內阻較小,熱穩定性高。
超級電容器用電極材料電極材料的原料的來(lái)源和制備工藝是影響電容器電性能的主要因素,超級電容器的電極材料可以分為三大類(lèi):(1)比表面積高的炭基材料 ;(2)導電
聚合物;(3)金屬氧化物。就目前研究而言碳材料被認為是最具有應用前景的電極材料。其中活性炭在雙電層超級電容器中有很好的研究?jì)r(jià)值和可觀(guān)的應用前景?;钚蕴渴且环N具有良好孔結構和高的比表面積的多孔炭材料。它具有價(jià)格低、大的比表面積、良好導電性、電化學(xué)性能穩定的優(yōu)點(diǎn),是一種很好的制備超級電容器電極材料的原料。
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