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超级电容器的五个问题

超级电容器

1、么是超什级电容器,超级电容器的类型。

超级电容器就是在电极和电解液两种不同的介质中形成双电层(静电学过程)以达到储存电量的目的。

超级电容器分为双电层电容器,法拉第赝电容和混合电容器。

法拉第赝电容即为电极有法拉第模式的双电层电容器,法拉第模式为在电荷在电极材料中传输中导致电极材料的化学态或氧化状态改变,这种情况下会出现等效电容达到间接储能的效果,与电池的储能相似。

混合电容器即为电容器的两个电极一个为双电层电容器电极一个为赝电容电极。

双电层电容器的电极材料主要为高比表面积的碳类材料,赝电容的电极材料主要为过渡金属氧化物和导电聚合物。

2、电容器与电池能量贮存的不同

电池的能量贮存是间接的,把电能转换为化学能,电极材料感应电流氧化并使电化学活性反应物减少,由此产生电荷在两个电极形成电势差。电容器的能量贮存为直接的,是利用静电学将正负电荷分布在电容器的两个电极上,是一种没有感应电流的过程。

由于储能过程的方式不同,电容器和电池的循环可逆性不同。电池在充电过程中电极发生了化学互换,包含了电极反应物的不可逆互换致使电池的循环寿命减少。电容器储能过程中仅为电荷在电极上的传递转移没有发生化学变化所以循环寿命长。

3、电容器和电池贮存电荷的密度差异

根据举例计算电容器电极板上的一个原子具有的电子为0.18个,相比较而言,电池电极有氧化还原反应,其中每个电活化原子或分子一般有一个到两个价电子电荷,这样对于每个原子的有效面积,电容器用到10%,电池用到20%。

总体上讲电容器的能量密度大大低于电池的能量密度,理想状态下计算电容器的能量密度只有电池的20%。

电容器基于不含水的电解质下能得到高得多的能量密度在含水的电解质中放电时每个电极电压只能降到初始的一半。

4、电容器的特性与优点

1、自由能随着材料的变化程度或电荷保持时限连续变化。

2、电位与充电状态通过lg[X/(1-X)]因于热力学相关,对于赝电容是连续方式,

对于双层电容器是直接为Q。

3、具有电容特性、

4、一般具有高度的可逆性。

5、相应响应于电位的线性调制给出了大致恒定的充电电流曲线,但与材料

也有一定关系。

6、常电流放电时给出了电位随时间的衰变,这是电容器的特性。