超级电容器为什么超级 汽车超级电容器有用吗

超级电容器是什么 超级电容器的工作原理

是一种新型储能装置，它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色 环保 等特点。超级电容器用途广泛。那么，下面就给大家介绍 超级电容器 的工作原理，一起看看吧。

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超级电容器是什么

概述

超级电容器又叫电化学电容器、黄金电容、法拉电容，；包括双电层电容器和赝电容器,通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个电容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。

超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层。

它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离要小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。

双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大，因此，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，双电层电容器将会开路而不致损坏器件，这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时，双电层电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达10^6次以上，因此双电层电容不但具有电容的特性，同时也具有电池特性，是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。

超级电容器的工作原理

超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，与普通电容器一样，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产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，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接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上电荷不会脱离电解液，超级电容器为正常工作状态（通常为3V以下），如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时，电解液将分解，为非正常状态。由于随着超级电容器放电，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是不同的。

超级电容器的特性

超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。

传统电容器的面积是导体的平板面积，为了获得较大的容量，导体材料卷制得很长，有时用特殊的组织结构来增加它的表面积。传统电容器是用绝缘材料分离它的两极板，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料通常要求尽可能的薄。

超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结够允许其面积达到2000m2/g，通过一些措施可实现更大的表面积。超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的。该距离（

超级电容器为什么比普通电容器容量大？和极板有关系吗？

没有关系，超级电容器

的容量是

法拉级别的，普通电容器

都是违法级别的，所以超级电容器

的容量是很大的，但是超级电容器的

特点是

快速充放电

瞬间释放大电流。在某些领域跟电池配合使用是的方法。

超级电容器的原理

超级电容器：介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置

超级电容是一种介于传统电容与电池之间的新型储能装置，通过外加电场极化电解质，使电解质中荷电离子分别在带有相反电荷的电极表面形成双电层，从而实现储能，这种储能过程是可逆的，因此超级电容器可以反复充放电数万次。

超级电容充电速度快、循环寿命长、大电流放电能力强、高低温性能好等等特点。

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超级电容器的原理

超级电容器的原理如下：

由于超级电容具有瞬时高功率、快速充放电、循环寿命长等特点超级电容被广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等场景，在新能源汽车、轨道交通、工业控制、风力光伏发电和军工领域前景广阔。从市场规模角度，交通运输、工业、新能源领域分别占比38%、30%、21%，交通仍然是的应用领域。

超级电容，又名电化学电容，双电层电容器、黄金电容、法拉电容，是从二十世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。

超级电容在消费电子市场正在部分替代传统锂电池。便携设备、小功率电器、智能手表等多采用较小尺寸的超级电容器，应用较为成熟。随着5G技术日趋成熟，我国物联网连接数预计将迎来高速增长，超级电容可以用在智能四表中给时钟芯片和断电保护提供电源。

作为基于授权频段的低功耗广域网蜂窝物联网技术，NB-IoT适合室内四表、地下管网等应用，而这正是智慧城市的重要场景。

超级电容器是什么

超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，其容量可达几百至上千法。与传统电容器相比，它具有较大的容量、比能量或能力密度，较宽的工作温度范围和极长的使用寿命;而与蓄电池相比，它又具有较高的比功率，且对环境无污染。

超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。当电极与电解液接触时，由于库仑力、分子间力及原子间力的作用，使固液界面出现稳定和符号相反的双层电荷，称其为界面双层。把双电层超级电容看成是悬在电解质中的2个非活性多孔板，电压加载到2个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。双电层电容器根据电极材料的不同，可以分为碳电极双层超级电容器、金属氧化物电极超级电容器和有机聚合物电极超级电容器。

与蓄电池和传统物理电容器相比，超级电容器的特点主要体现在:

(1)功率密度高。可达102~104 W/kg，远高于蓄电池的功率密度水平。

(2)循环寿命长。在几秒钟的高速深度充放电循环50万次至100万次后，超级电容器的特性变化很小，容量和内阻仅降低10%~20%。

(3)工作温限宽。由于在低温状态下超级电容器中离子的吸附和脱附速度变化不大，因此其容量变化远小于蓄电池。商业化超级电容器的工作温度范围可达-40℃~+80℃。

(4)免维护。超级电容器充放电效率高，对过充电和过放电有一定的承受能力，可稳定地反复充放电，在理论上是不需要进行维护的。

(5)绿色环保。超级电容器在生产过程中不使用重金属和其他有害的化学物质，且自身寿命较长，因而是一种新型的绿色环保电源。

对于超级电容器来说，依据不同的内容可有不同的分类方法。

首先，根据不同的储能机理，可将超级电容器分为双电层电容器和法拉第准电容器两大类。其中，双电层电容器主要是通过纯静电电荷在电极表面进行吸附来产生存储能量。法拉第准电容器主要是通过法拉第准电容活性电极材料(如过渡金属氧化物和高分子聚合物)表面及表面附近发生可逆的氧化还原反应产生法拉第准电容，从而实现对能量的存储与转换。

其次，根据电解液种类可分为水系超级电容器和有机系超级电容器两大类。

此外，根据活性材料的类型是否相同，可分为对称超级电容器和非对称超级电容器。

，根据电解液的状态形式，又可将超级电容器分为固体电解质超级电容器和液体电解质超级电容器两大类。

为什么要发明超级电容器？

超级电容相对于可充电电池来说，可快速充电放电，并且循环次数多得多，虽然其体积大，价格高，但用于电动汽车上长期使用来说，还是划算的。

因为现代都是电力充斥的，只能发明出来，才可以满足需求……

超级电容器的意义

1.超级电容器利用活性炭多孔电极和电解液组成的双电层结构来获得超大电容。与采用化学反应的电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程，性能非常稳定，因此安全系数高，低温性能好，使用寿命长，免维护。2.超级电容器的核心部件是电极，电极的制造工艺分为干电极和湿电极两种技术。干电极技术是只通过干混活性炭粉和粘结剂来加工电极。湿电极技术在制作电极的过程中，除了活性炭粉和粘合剂外，还需要加入液体溶剂。由于液体溶剂会影响超级电容器的工作性能，因此有必要在烘箱中干燥它们以除去电极上的溶剂。这意味着与干电极技术相比，湿电极技术具有更长的工艺和额外的生产成本。此外，通过干燥很难完全除去溶剂。超级电容器工作过程中，溶剂杂质会反应生成附加物质，影响电极和电解液的性能。反应产生的气体会加速超级电容器的老化。因此，采用湿电极技术的超级电容器相对寿命短，可靠性低，稳定性。在，应用最广泛的超级电容器是城市混合动力公交车的制动能量回收系统。据统计，目前麦斯威尔超大容量混合动力客车在的保有量已超过1万辆，宇通、金龙、金旅、海格、南车等十余家国内知名车企已成功将超大容量应用于新能源汽车，节能减排、节油环保效果显著。可以说麦克斯韦超级电容对混合动力客车市场的繁荣发展起到了积极的推动作用。

什么是超级电容器

随着科技的进步，现代研发生产中越来越注重高效率、低能耗，全球都在倡导绿色环保。正如我们所知的，很多能源的消耗必然伴随着污染环境的废弃物产生。于是，超级电容器应运而生。很多然对于电容器尚且不是十分了解，更何况超级电容以及超级电容的作用。那我们今天就来讲一讲什么是超级电容以及超级电容器的作用是什么。

超级电容.png

一、什么超级电容

超级电容，又名电化学电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。

超级电容器的“超级”是来与一般电容器相比拟的。

超级电容器也叫法拉电容、黄金电容，具有超大的法拉级电容量。超级电容器的基本类型是利用双电层原理制成的电容器，它是超级电容器中最重要的一种类型。它和一般电容器不同，一般电容器是靠电解质极化能力取得电容量的，而双电层电容器是靠固体和固体，或液体和固体界面处存在的正负双电层来取得容量的。

双电层电容器的电容量取决于界面双电层电荷，这种电荷不同于电解质的极化电荷。因此，双电层电容器的工作原理完全不同于用氧化物介电质作储电材料的电解电容，及陶瓷电容等普通电容器，它的静电容量可达到几法拉到上百法拉，成为一种介于电容和电池之间的新型电子组件。

二、超级电容器的作用是什么

因为超级电容器是一种新型储能装置，它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。

超级电容的作用如下：

1.超级电容器可以将分离出的电荷中能量存储下来，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。

2.超级电容器的面积是基于多孔炭材料，该材料的多孔结构允许其面积达到2000m2/g，通过一些措施可实现更大的表面积。超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的。超级电容器可以使得该距离比传统电容器薄膜材料所能实现的距离更小。

3.超级电容器凭借其庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离可以产生巨大的静电容量。

以上只是超级电容的作用的主要部分，超级电容的作用远远超乎我们的想象。

其实，如今我们的身边已经有很多超级电容应用的领域，最常见的就是使用了超级电容的汽车。超级电容的作用其实十分的广泛，它可以应用于我们日常生活中各个地方