
原标题:什么是超级电容器?超级电容器原理是什么?
超级电容器是一种高能量密度的无源储能元件,跟着它的面世,怎么应用好超级电容器,进步电子线路的功能和研制新的电路、电子线路及应用领域是电力电子技术领域的科技作业者的一个抢手课题。
超级电容器的原理及结构
1 .超级电容器结构
图一为超级电容器的模型,超级电容器中,多孔化电极选用活性炭粉和活性炭和活性炭纤维,电解液选用有机电解质,如丙烯碳酸脂(propylene carbonate)或高氯酸四乙氨(tetraetry lanmmonium perchlorate)。作业时,在可极化电极和电解质溶液之间界面上构成的双电层中集合的电容量c由下式确认:
由图中可见,其多孔化电极是运用多孔性的活性碳有极大的外表积在电解液中吸附着电荷,因而将具有极大的电容量并能够存储很大的静电能量,超级电容器的这一特性是介于传统的电容器与电池之间。电池相较之间,虽然这能量密度是5%或是更少,可是这种能量的贮存方法,也能够应用在传统电池不足之处与短时高峰值电流之中。这种超级电容器有几点比电池好的特征。
2 .超级电容器作业原理
超级电容器是使用双电层原理的电容器,原理示意图如图2。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时,与一般电容器相同,极板的正电极存储正电荷,负极板存储负电荷,在超级电容器的两极板上电荷发生的电场效果下,在电解液与电极间的界面上构成相反的电荷,以平衡电解液的内电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的触摸面上,以正负电荷之间极短空隙摆放在相反的方位上,这个电荷分布层叫做双电层,因而电容量非常大。
当两极板间电势低于电解液的氧化复原电极电位时,电解液界面上电荷不会脱离电解液,超级电容器为正常作业状况(一般为3V以下),如电容器两头电压超越电解液的氧化复原电极电位时,电解液将分化,为非正常状况。因为跟着超级电容器放电,正、负极板上的电荷被外电路泄放,电解液的界面上的电荷呼应削减。由此能够看出:超级电容器的充放电进程始终是物理进程,没有化学反应。因而功能是安稳的,与使用化学反应的蓄电池是不同的。
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