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超級電容器是指既擁有與傳統電容器一樣較高的放電功率,又擁有與電池一樣較大的儲存電荷的能力。因為它放電特性仍與傳統電容器更為相似,所以仍可稱之為“電容”‘對于超級電容器的名稱還沒有統一的說法,有的稱之為“超電容器”。
“雙電層原理”是超級電容器的核心,這是由該裝置的雙電層結構決定的。超級電容器是利用雙電層原理的電容器。當外加電壓作用于普通電容器的兩個極板時,他所裝置存儲電荷的原理是一樣的,正電極與正電荷對應、負電極與負電荷對應。而超級電容器除了這些功能外,當受到電場作用則會在電解液、電極之間產生相反的電荷,此時正電荷、負電荷分別處于不同的接觸面,這種條件下的負荷分布則屬于“雙電層”,因電容器結構組合上的改進,超級電容器的電容儲存量也是越來越大。
當超級電容器兩極板間電勢小于電解液的標準電位時,超級電容器則是正常的工作狀態(tài),相反則不正常的。根據超級電容器原理,其在運用過程中并沒有出現化學反應,它僅僅是在物理性質上的變化,因此超級電容器的穩(wěn)定性更加可靠。
超級電容器其實就是具有雙電層原理的電容器。它在體系中對于某一電極來說,會在電極表面一定距離內產生與電極上的電荷等量的異性離子電荷,來使其保持電中性;當將兩極和外電源連接時,由于電極上的電荷遷移作用而在外電路中產生相應的電流,而溶液中離子遷移到溶液中會呈現出電中性,這就是雙電層電容器的充放電原理。
超級電容器在分離出的電荷中存儲能量,用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集,其電容量越大。其技術特性如下:
1. 能量轉換效率高,過程損失小,大電流能量循環(huán)效率 ≥ 90% ;
2.充電速度快,充電10 秒~10 分鐘可達到其額定容量的 95 %以上;
3.產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染,是理想的綠色環(huán)保電源;
4.循環(huán)使用壽命長,深度充放電循環(huán)使用次數可達 1~50 萬次;
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