超級電容技術

無論如何稱呼,超電容(ultracapacitor)或者超級電容(supercapacitor)這類新型電容都比傳統的電容器的電容大得多。直接地說,您現今可以購買到額定值為5~10F/2.5V的徑向引線式板載電容、額定值為120~150F/5V的閃光燈電池大小的電容,更大的單電容可以達到650~3000F/2.7V的電容值。注意,所有這些電容器的電容值都是以法拉為單位的。而在不久以前,兩千微法的器件就被認為是大電容了。

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超級電容技術

無論如何稱呼,超電容(ultracapacitor)或者超級電容(supercapacitor)這類新型電容都比傳統的電容器的電容大得多。直接地說,您現今可以購買到額定值為5~10F/2.5V的徑向引線式板載電容、額定值為120~150F/5V的閃光燈電池大小的電容,更大的單電容可以達到650~3000F/2.7V的電容值。注意,所有這些電容器的電容值都是以法拉為單位的。而在不久以前,兩千微法的器件就被認為是大電容了。

超級電容技術概述

在研發超電容時,人們並沒有發現什麼新的物理定律。實際上,有關超電容 的原理仍然要追溯到德國物理學家赫爾姆霍茲。與普通電容器一樣,超電容也是採用在兩個“極板”之間儲存電荷的形式來儲存能量的。電容值的大小與極板的面積 以及兩極板之間所用的介電材料成正比,與兩極板之間的距離成反比。但是,超電容的原理有所不同。
在用超電容實現巨大的電容之前,我們就已經掌握了電解化學(electrolytics)的原理。超電容不是電解化學,但是了解電解化學有助於我們認識超電容這一新型的技術。

超電容的結構

超電容的結構不再是那種中間填充介電材料的平板電極(或者捲成管狀的平板電極)結構——就像三明治中間的花生醬。在超電容中,電荷的充/放電發生在電解質中多孔碳精材料或多孔金屬氧化物之間的分界面上。
Helmholtz層引起了一種稱為雙層電容的效應。當把一個直流電壓載入到超電容中多孔碳精電極 的兩端,用於電荷補償的陽離子或陰離子就會在帶電電極周圍的電解液中發生累積。如果分界面上不出現電子遷移,那么“兩層”分離的電荷(金屬一側的電子或電 子空穴,以及界面邊界電解液一側的陽離子或陰離子)就會出現在分界面上.

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