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超级电容器的原理和应用

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2021-10-29 18:01:00【

 超级电容器的原理:种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件,具有法拉级的超大电容量,比同体积的电解电容器容量大2 000~6 000倍,根据存储电能的机理不同,超级电容器可分为双电层电容器和赝电容器:

 ①双电层电容器原理:双电层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、原子间力的作用,使固液界面出现稳定的、符号相反的双层电荷,称为界面双层。

 ②赝电容器原理:也叫法拉第准电容,是在电极材料表面或体相的二维或准二维空间上,电活性物质进行欠电位沉积,发生高度可逆的化学吸附/脱附或氧化/还原反应,产生与电极充电电位有关的电容

 

双电层超级电容器 

 

 超级电容器的应用:超级电容器以其众多的优点,一经问世便受到人们的广泛关注,已在很多领域得到成功的应用, 如充当记忆器、电脑、计时器等电子产品的后备电源; 用做电动玩具车主电源、内燃机中启动电力、太阳能电池辅助电源, 超级电容器的发展正逐渐步入成熟期。

 ①消费电子:超级电容器储能高、循环寿命长、质量轻,可用做存储器、微型计算机、系统主板和钟表等的备用电源

 ②电动汽车和混合电动汽车:超级电容器能较好地满足电动车在启动、加速、爬坡时对功率的需求,若与动力电池配合使用,则可减少大电流充放电对电池的伤害,延长电池的使用寿命, 同时还能通过再生制动系统将瞬间能量回收于超级电容器中, 提高能量利用率。

 ③内燃机车启动:以解决怠速停车产生的能源浪费问题。使用一个小的蓄电池并联一个超级电容器代替原蓄电池为车辆启动提供动力。超级电容器-蓄电池组的质量仅为传统车用蓄电池的1/3,可以使启动机的启动扭矩提高50%,而且启动转速也有所增加。

 ④电力系统:超级电容器也可以用于分布式电网的储能。该系统利用多组超级电容器将能量以电场能的形式储存起来,当能量紧急缺乏或需要时,再将存储的能量通过控制单元释放出来,准确快速地补偿系统所需的能量,从而实现电能的平衡、稳定控制

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