超级电容的机理和特性

由于环境污染和石油危机的双重压力，电动汽车已逐渐成为人们生活中重要的绿色交通工具。电源是电动汽车的动力，可是目前的电池技能不能完全满意电动汽车的要求。 超级电容器是电池和静电电容器之间的储能元件。与电池相比，它具有更高的能量密度和更高的功率密度。它不仅适用于短期动力输出源，而且还能够运用到其比功率高，比能量大，一次储能更多的优点，有效地改进了运动时的运动特性。电动汽车启动，加快和爬升。此外，超级电容器还具有以下一起优势：内阻低，充放电效率高（超过90％），循环寿命长（数万至十万次），无污染以及其他动力成分（引发剂，电池，燃料电池等）组合在一起能够一起工作，这是完结能量收回运用和削减污染的有效办法，而且一次充电能够大大提高电动汽车的行驶路程。因而，超级电容器在电动汽车范畴具有广阔的运用远景，并将成为未来电动汽车开展的重要方向之一。 

1.超级电容的机理和特性 超级电容器是最近开发的新式能量存储元件。它是具有超级功率存储功用的物理辅佐电源，能够供给强壮的脉动功率。它不同于常规电容器。它的容量能够到达数万种办法。 。超级电容器按储能机理首要分为三类：①通过别离碳电极与电解质界面上的电荷而发生的电双层电容器； ②运用金属氧化物作为电极，是通过可逆化学吸附法拉第电容器的外表和体相上的氧化康复反响而发生的； ③以导电聚合物为电极并具有氧化康复呼应的电容器。 

由于双电层电容器的充电和放电纯粹是物理进程，因而循环次数高且充电进程快，因而更适用于电动汽车。双电层超级电容器是一种新式的储能设备，它依靠极化电解质来存储电能。其原理结构如图1所示。当电极带电时，处于抱负电极状态的电极外表电荷将吸收周围电解质溶液中的相反离子，然后这些离子附着到电极外表以形成双电层，构成双电层电容器。与传统电容器相比，超级电容器具有更大的面积来存储电荷，而且阻隔电荷的间隔要小得多。因而，超级电容器单元的电容高达数种至数万种办法。由于特别的工艺，超级电容器的等效电阻十分低，电容很大，内部电阻很小。超级电容器能够具有十分高的峰值电流，因而它具有很高的比功率，z高可达电池的50-100倍，而且能够到达约10kW / kg。此功用使超级电容器十分适合短期大功率运用。

超级电容器具有极好的充电和放电功能。在额外电压规模内，它们能够以十分快的速度充电到任何电压值。放电时，它们能够释放所有存储的电能，而且不会损坏电池的快速充电和放电。问题。此外，超级电容器还具有不污染环境，机械强度高，安全性（防火和防爆），运用进程中免维护，运用寿命长（超过10年）以及工作温度规模广（ -30℃〜45℃）具有瞬间高压，短路大电流等优点，并具有缓冲功用，能量体系相对安稳。