超级电容器的原理是什么？有哪些特点你知道吗？
来源：宝鄂实业
2019-04-20 15:24
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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。
知识点2：超级电容器特点
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。超级电容器，是一种新型的具有远超传统电容器电容，以及超高储能密度的电容器。通过在两个隔离的极板上储存相反电荷，超级电容器可以储存大量的能量。与传统电容器不同，超级电容器不再使用固态电介质，而是使用静电双电层电容和电化学赝电容。
静电双层电容使用碳材料电极达到传导电极和电解液的亥姆霍兹双层界面上的电荷分离，这种电荷分离在空间上达到埃的量级（0.3纳米~0.8纳米），远远小于传统电容器。
电化学赝电容器使用金属氧化物和高分子导电聚合物作为电极，借助氧化还原反应和电吸附中的感应电荷转移来实现超高的电荷存储，也是超级电容器的一种。
更高，更快，更强
与传统电池相比，超级电容器具有更高的能量密度（300W/kg~5000W/kg，约为电池的 5~10 倍）、更快的充放电速度（充电10秒~10分钟可达到其额定容量的 95% 以上）以及更多的充放电循环（深度充放电循环使用次数可达 1~50 万次，也就意味着更长的使用寿命）、更高的储电放电效率（大电流能量循环效率超过 90%）。
超级电容器主要应用于需要快速充放电循环和短期能量存储的场景，目前已经在汽车的启停系统（减速或短停车时将动能转化为电能储存在超级电容器里再在加速时电容器放电从而达到节油的目的）、超级电容公交车、城市轨道交通以及物流搬运车等领域开启商用化进程。
同时在风力发电、光伏发电、电梯、港口机械和数据中心快速启动、传统消费电子领域如手机等方面具有较大发展前景，是未来储能器件的重要组成部分。
这些发展离不开他们
超级电容器的快速发展离不开这三位卓越科学家的贡献，他们在这一领域浸淫多年，是碳材料研究的先驱，率先提出很多新型碳材料的合成方法并推进了这些材料在储能方面的应用。
