什么是超級(jí)電容超級(jí)電容器(supercapacitor),又叫雙電層電容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黃金電容、法拉電容，通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能。它是一種電化學(xué)元件，但在其儲(chǔ)能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲(chǔ)能過程是可逆的，也正因?yàn)榇顺?jí)電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。超級(jí)電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個(gè)無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，實(shí)際上形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被分離開的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。超級(jí)電容器向快速充電與大功率發(fā)展充電1分鐘即可驅(qū)動(dòng)小型筆記本電腦運(yùn)行近1個(gè)半小時(shí)一在2004年10月于幕張MESSE舉行的IT博覽會(huì)“CEATECJAPAN”上，這種快速充電的演示成了人們關(guān)心的話題。一般筆記本電腦的充電電池要充滿電至少需要1個(gè)小時(shí)。但“雙電層電容器”卻大幅縮短了這一時(shí)間。超級(jí)電容器是介于電容器和電池之間的儲(chǔ)能器件，它既具有電容器可以快速充放電的特點(diǎn)，又具有電化學(xué)電池的儲(chǔ)能機(jī)理。超級(jí)電容器也可以分為兩類：(1)以活性炭材料為電極，以電極雙電層電容的機(jī)制儲(chǔ)存電荷，通常被稱作雙電層電容器(DLC);(2)以二氧化釘或者導(dǎo)體聚合物等材料為陽極，以氧化還原反應(yīng)的機(jī)制存儲(chǔ)電荷，通常被稱作電化學(xué)電容器。作為一種新型儲(chǔ)能元件，電化學(xué)電容器的電容量可高達(dá)法拉級(jí)甚至上萬法拉，能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電和大電流發(fā)電，并比蓄電池具有更高的功率密度(可達(dá)1,000W/kg數(shù)量級(jí))、和更長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命(充放電次數(shù)可達(dá)10萬次)，同時(shí)可在極低溫等極端惡劣的環(huán)境中使用，并且無環(huán)境污染。這些特點(diǎn)使得電化學(xué)電容器在電動(dòng)汽車、通訊、消費(fèi)和娛樂電子、信號(hào)監(jiān)控等領(lǐng)域的電源應(yīng)用方面具有廣闊的市場(chǎng)前景。有業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，僅就中國(guó)市場(chǎng)而言，目前的年需求量可達(dá)2,150萬只，而整個(gè)亞太地區(qū)的總需求量則超過9,000萬只。美國(guó)市場(chǎng)研究公司Frost&Sullivan不久前發(fā)布的一份報(bào)告也預(yù)計(jì)，2002年到2009年之間，全球超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量和銷售收入這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)將分別以157%和49%的年復(fù)合增長(zhǎng)率保持高速增長(zhǎng)。超級(jí)電容半永久性使用無需更換傳統(tǒng)的充電電池由于通過電解液與電極之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生電力，因此充電時(shí)需要花費(fèi)一定的時(shí)間。經(jīng)過多次充電和放電后，電解液逐漸分解、材料變質(zhì)，性能也隨之下降，用上幾年后大都需要更換。與此相比，電容器不產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，可以直接將電力貯存起來。不僅充電所需的時(shí)間非常短，還能在瞬間釋放出大量電流，輸出功率很大。由于充電和放電可反復(fù)進(jìn)行數(shù)十萬次以上，所以基本上無需更換，可以半永久性地使用。但原有的電容器存在能量密度低的缺點(diǎn)，如果電流強(qiáng)的話不能長(zhǎng)時(shí)間保持。因此，像原來鈕扣型電容器那樣的小型產(chǎn)品，只能作為電子設(shè)備內(nèi)存等部件的備用電源來使用。近年來，能量密度得到提高的大容量電容器相繼問世，但尺寸也隨之增大。因此應(yīng)用范圍被局限于混合動(dòng)力卡車等對(duì)尺寸要求不太嚴(yán)格的產(chǎn)品。前面提到的演示活動(dòng)使用的電容器就屬于這一類，長(zhǎng)寬都是20cm，厚度在5cm左右。從近來的發(fā)展趨勢(shì)來看，電容器電池大幅度減小尺寸已經(jīng)指日可待。因?yàn)槟芰棵芏瓤赏岣叩脚c鎳氫充電電池相當(dāng)?shù)乃?。干電池大小的鎳氫電池產(chǎn)品已經(jīng)得到廣泛普及。也就是說，可快速充電、半永久性使用的充電電池也已經(jīng)有望將體積減小到只有干電池的大小。超級(jí)電容器為何不同與傳統(tǒng)電容器超級(jí)電容器在分離出的電荷中存儲(chǔ)能量，用于存儲(chǔ)電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積，為了獲得較大的容量，導(dǎo)體材料卷制得很長(zhǎng)，有時(shí)用特殊的組織結(jié)構(gòu)來增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板，一般為塑料薄膜、紙等，這些材料通常要求盡可能的薄。超級(jí)電容器的面積是基于多孔炭材料，該材料的多孔結(jié)夠允許其面積達(dá)到2000m2/g，通過一些措施可實(shí)現(xiàn)更大的表面積。超級(jí)電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的。該距離（＜10?）和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實(shí)現(xiàn)的距離更小。這種龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其“超級(jí)”所在。超級(jí)電容器充放電時(shí)間超級(jí)電容器可以快速充放電，峰值電流僅受其內(nèi)阻限制，甚至短路也不是致命的。實(shí)際上決定于電容器單體大小，對(duì)于匹配負(fù)載，小單體可放10A，大單體可放1000A。另一放電率的限制條件是熱，反復(fù)地以劇烈的速率放電將使電容器溫度升高，最終導(dǎo)致斷路。超級(jí)電容器的電阻阻礙其快速放電，超級(jí)電容器的時(shí)間常麴在1-2s，完全給阻-容式電路放電大約需要5T，也就是說如果短路放電大約需要5-10s（由于電極的特殊結(jié)構(gòu)它們實(shí)際上得花上數(shù)個(gè)小時(shí)才能將殘留的電荷完全超電容有哪些優(yōu)點(diǎn):在很小的體積下達(dá)到法拉級(jí)的電容量；無須特別的充電電路和控制放電電路；和電池相比過充、過放都不對(duì)其壽命