【摘要】:超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器。根据电容器的原理,电容量取决于电极间距离和电极表面积,为了得到如此大的电容量,要尽可能缩小超级电容器电极间距离,增加电极表面积,为此,采用双电层原理和活性炭多孔化电极[2]。同时,活性炭多孔化电极可以获得极大的电极表面积,因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。
超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器。根据电容器的原理,电容量取决于电极间距离和电极表面积,为了得到如此大的电容量,要尽可能缩小超级电容器电极间距离,增加电极表面积,为此,采用双电层原理和活性炭多孔化电极[2]。
超级电容器双电层介质在电容器的两个电极上施加电压时,在靠近电极的电介质界面上产生与电极所携带的电荷极性相反的电荷并被束缚在介质界面上,形成事实上的电容器的两个电极。很明显,两个电极的距离非常小,只有几纳米。同时,活性炭多孔化电极可以获得极大的电极表面积(可以达到200 m2/g),因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。就储能而言,超级电容器的这一特性介于传统电容器与电池之间。当两个电极板间的电势低于电解液的氧化还原电极电位时,电解液界面上的电荷不会脱离电解液,超级电容器处在正常工作状态(通常在3 V以下);如果电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位,那么电解液将分解,处于非正常状态。随着超级电容器的放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液界面上的电荷相应减少。由此可以看出,超级电容器的充放电过程始终是物理过程,没有化学反应,因此性能是稳定的,与利用化学反应的蓄电池不同[2]。(www.xing528.com)
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