双电层电容器

✍ dations ◷ 2025-06-06 23:47:24 #电容器,电子元件


双电层电容器(EDLC)有时也称为电双层电容器,或超级电容器,是拥有高能量密度的电化学电容器,比传统的电解电容容量高上数百倍至千倍不等。

一个标准电池大小的电解电容电容为几十微法拉,但同样大小的EDLC的则可以达到几法拉,差别可达五个数量级。截至在2010年,最高商业化双电层电容器的能量密度为30 W⋅h/kg (0.1 MJ/kg)。高达85 W⋅h/kg的能量密度已在室温实验室实现,但仍然比锂离子电池低。

2011年,在实验室的双电层电容器的能量密度提高了一个数量级。EDLC的价格亦正在下降:在2000年成本为5000美元的3 kF电容在2011年只需50美元。

双电层电容器主要用于能源储存,而非通用电路元件,特别适用于精密能源控制和瞬间负载设备。EDLC也有作为能量储存和KERS设备在车辆使用,另外亦有用于其他小型系统,例如需要快速充/放电的家用太阳能系统。

在传统的电容器中,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。

双电层电容器的原理: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差。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更小得多,因而具有比普通电容器更大的容量。双电层电容器没有传统的电介质,而是使用绝缘体隔开。这个绝缘层可以让电解液中的正负离子通过。该电解液本身不能传导电子。所以当充电结束后,电容器内部不会发生漏电(电子不会从一极流向另外一极)。当放电的时候,电极上的电子通过外部电路从一极流向另外一极。结果是电极与电解液中的离子吸附显著降低。从而使电解液中的正负离子重新均匀分布开来。

双电层电容器具有远高于电池的功率密度。

因此,虽然现有的双电层电容器的能量密度是传统电池的1/10,但其功率密度是后者的10至100倍。它们适用于电化学电池(持续的能量释放),静电电容器 (瞬间能量释放)之间的应用。

相关

  • 苗瑶语系苗瑶语是苗、瑶、畲等族群所使用的有共同来源的一些语言的总称。学术界对于苗瑶语的语言系属分类有不同看法:华人和中国学者多认为苗瑶语是属于汉藏语系的语族,即苗瑶语族;欧美
  • 北美中部时区北美中部时区(North American Central Time Zone)标准时间为UTC-6,夏令时间为UTC-5。完全属于本时区的加拿大省份:部分属于本时区的加拿大省份:完全属于中部时区的州:部分属于中部
  • 多型多型或多态性可以是下列意思:
  • 四道场中国佛教四大名山,传说是四大菩萨的道场。浙江普陀山是观音菩萨的道场,山西五台山是文殊菩萨的道场,四川峨眉山是普贤菩萨的道场,安徽九华山为地藏菩萨道场。以上四处也合称“四
  • 北海道2019冠状病毒病北海道疫情(日语:北海道における2019年コロナウイルス感染症の流行/ほっかいどうにおける2019ねんコロナウイルスかんせんしょうのりゅうこう),介绍日本的2019冠状
  • 丁国栋丁国栋(?-1649年),明末清初西北甘肃起义领袖。甘州(今甘肃省张掖市)人。丁国栋原为明朝驻甘州等地军官,先降于李自成义军,顺治初年降清朝。顺治五年(1648年)三月,因对清“重满轻汉”和“
  • 德宗李暲(朝鲜语:이장/李暲,1438年-1457年),字原明,朝鲜第九代君主成宗李娎之生父。初名李崇,后改为李暲,是世祖和贞熹王后的长子,睿宗的长兄。生于朝鲜世宗二十年九月十五日,二十七年(1445年
  • 大翼手亚目狐蝠科(学名:Pteropodidae),哺乳纲翼手目的一科,狐蝠科所属的动物有利齿狐蝠属(神女利齿狐蝠)、菲果蝠属、番果蝠属、豕果蝠属等。
  • 小引河小引河,是天津市南开区南开大学八里台校区内的一条河流,位于化学学院东侧,南北贯穿校园,连通津河。河上有桥梁数座。
  • 韩联社新闻台联合新闻TV(韩语:연합뉴스TV)是由韩国联合通讯社创办的专业新闻频道,于2011年12月1日开播,通过韩国有线电视23频道、IPTV和电视直播网站广播。Al Arabiya · 半岛电视台 ·