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什么是超级电容器

2021-04-27 13:22 阅读次数:

 最简单的电容器是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,两金属板分别带等量异种电荷,这个过程中正负电荷会迅速向金属电极移动,也就是充电。当撤除两个金属电极之间的电压后,电容器两极正负电荷通过导线中和,这个过程会产生电流,也就是放电。
 
    电容器
 
    超级电容器是将导体与电解质接触后,在其表面产生稳定而相性相反的双层电荷,或借助电极表面快速的氧化还原反应所产生的法拉第准电容来实现电荷和能量的储存的新型储能装置。在双电层电荷中的电解液以离子形式出现,尺寸在纳米左右,从而使电容器能得到纳米级的电极距离,获得更好的性能。超级电容器的能量存储机制中基本无化学反应的发生,或仅涉及界面层的化学反应,因此具有很高的可逆性,可以保证超级电容器远远高于锂电池的充放电循环性能。
 
    双层电荷示意图
 
    超级电容器的基本结构包括两个高比表面积多孔性电极、多孔性隔膜材料以及吸附其中的电解液。隔膜一般为纤维结构的电子绝缘材料,如聚丙烯膜,要求具有尽可能高的离子电导和尽可能低的电子电导。在每个电极的另一面紧贴有集电极以减少电容器的阻抗损耗。