1、0707 PART FOUR超級電容的工作原理及應(yīng)用知識回顧1.1.動力電池的市場應(yīng)用有哪些？動力電池的市場應(yīng)用有哪些？2.2.動力電池的分類有哪些？動力電池的分類有哪些？3.3.動力電池的基本原理是什么？動力電池的基本原理是什么？4.4.動力電池的基本組成是什么？動力電池的基本組成是什么？電容器是一種最常用的電子基本元件，當(dāng)電容兩端加有電壓時，電容就會被充電。電容器的充電過程就是把電荷儲存在電容器內(nèi)的過程。當(dāng)電容器兩端電壓去除后，充電的電容器內(nèi)存儲有電荷，當(dāng)把一個負(fù)載用導(dǎo)線連接到電容器兩端時，儲存的電能會對負(fù)載做功。超級電容工作原理超級電容工作原理超級電容也稱為電化學(xué)電容器，或雙電層電容器，

2、是一種新型儲能裝置，可以進(jìn)行大電 流的快速充放電，提供很大的瞬時充放電功率，而且循環(huán)使用壽命長，電壓和溫度范圍寬。 在 30 多年中，不同的研究機(jī)構(gòu)沿著不同的方向進(jìn)行超級電容的研發(fā)，研制出了各種不同類型的超級電容自表 Maxwell 全球主要超級電容的生產(chǎn)商和研究機(jī)構(gòu)的研究成果，供讀者參考。 超級電容的應(yīng)用超級電容的應(yīng)用超級電容的應(yīng)用超級電容的應(yīng)用 超級電容器作為一種新型能源器件，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：1. 功率密度高功率密度高 超級電容器的內(nèi)阻很小，且在電極/溶液界面和電極材料本體內(nèi)部均能夠?qū)崿F(xiàn)電荷的快速儲存和釋放，因此它的輸出功率密度高達(dá)數(shù)千瓦/千克，是任何一種化學(xué)電源都無法比擬的。2. 充放

3、電循環(huán)壽命長充放電循環(huán)壽命長 超級電容器在充放電過程中有離子和電荷的傳遞，沒有發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，因此其容量幾乎沒有衰減，循環(huán)壽命可達(dá)萬次以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于動力電池的充放電循環(huán)壽命。超級電容器的優(yōu)點(diǎn)超級電容器的優(yōu)點(diǎn)3. 充電時間短充電時間短 從目前已經(jīng)做出的超級電容器充電實(shí)驗結(jié)果看，用相當(dāng)于一般動力電池的充電電流密度，全充電時間只要 1012min，而動力電池在這么短的時間內(nèi)是無法實(shí)現(xiàn)全充電的。4. 特殊的功率密度和適度能量密度特殊的功率密度和適度能量密度 對于于普通動力電池來說，如果能量密度高，其功率密度不會太高；而功率密度高，其能量密度則不會太高。但超級電容器在提供 1-5kW/kg 高功率密度輸

4、出的同時，其能量密度可以達(dá)到 5-20Wh/kg。若將它與動力電池組合起來，就會組成為一個兼有高能量密度和高功率密度輸出的儲能系統(tǒng)。 超級電容器的優(yōu)點(diǎn)超級電容器的優(yōu)點(diǎn)5. 儲存壽命長儲存壽命長 超級電容器在充電之后的儲存過程中，雖然也存在微小的漏電電流，但這種發(fā)生在超級電容器內(nèi)部的離子或質(zhì)子遷移運(yùn)動是在電場的作用下產(chǎn)生的，并沒有出現(xiàn)化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，電極材料在電解質(zhì)中也是相對穩(wěn)定的，因此超級電容器的儲存壽命幾乎是無限的。6. 工作溫度工作溫度 范圍寬范圍寬 超級電容器可在-5075的溫度條件下工作，性能優(yōu)于傳統(tǒng)電容器和動力電池。超級電容器的優(yōu)點(diǎn)超級電容器的優(yōu)點(diǎn) 根據(jù)電極材料的不同，目前已經(jīng)提出

5、方案的超級電容器可以分為三類：炭電極雙電層超級電容、金屬氧化物電極超級電容和有機(jī)聚合物材料電極超級電容，下面分別介紹。1 炭電極雙電層超級電容炭電極雙電層超級電容 炭電極雙電層超級電容(Double Layer Capacitor, DLC)主要使用多孔碳材料作為電極，比如活性炭或白炭黑的碳布、碳粉和碳纖維等。炭電極的主要優(yōu)點(diǎn)在于材料來源廣泛、成本低、加工技術(shù)成熟，活性物質(zhì)表面積大。缺點(diǎn)是隨著活性面積的增大，電極的穩(wěn)定性和導(dǎo)通性有所降低。這種超級電容就是在本節(jié)前面所描述的超級電容類型。其他其他類型的超級類型的超級電容器電容器介紹介紹2 金屬氧化金屬氧化 物物 電極超級電容電極超級電容 以金屬氧化物為電極材料的超級電容利用法拉第效應(yīng)來存儲能量。其他其他類型的超級類型的超級電容器電容器介紹介紹3 有機(jī)聚合物材料電極超級電容有機(jī)聚合物材料電極超級電容 這種超級電容以有機(jī)聚合物材料作為電極材料，經(jīng)過雜化處理，利用法拉第效應(yīng)來存儲能量。這種超級電容的