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《超級電容器的原理及應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第27卷第4期電子元件與材料Vol.27No.42008年4月ELECTRONICCOMPONENTSANDMATERIALSApr.2008綜述超級電容器的原理及應(yīng)用陳英放,李媛媛,鄧梅根(江西財(cái)經(jīng)大學(xué)電子學(xué)院,江西南昌330013)摘要:作為一種介于傳統(tǒng)電容器及電池之間的新型儲(chǔ)能元件,超級電容器具有超大容量、高功率密度、長循環(huán)壽命、充放電效率高等特點(diǎn),引起了世界廣泛關(guān)注。綜述了超級電容器的原理、分類及特點(diǎn),介紹了超級電容器的主要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:電子技術(shù);超級電容器;綜述;原理;應(yīng)用中圖分類號:TM53文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:100
2、1-2028(2008)04-0006-04PrinciplesandapplicationsofsupercapacitorsCHENYing-fang,LIYuan-yuan,DENGMei-gen(SchoolofElectronics,JiangxiUniversityofFinance&Economics,Nanchang330013,China)Abstract:Asanewkindenergystoragedevice,supercapacitorshavecharacteristicsofhighpowerdensity,extr
3、emelylargecapacitance,longcyclelifeandhighcharge-dischargeefficiency.Forthisreason,worldwideattentionwasattracted.Thefundamentalprinciples,classificationandcharacteristicsofsupercapacitorswerereviewed,andtheirmainapplicationareasanddevelopmenttrendwereintroduced.Keywords:elec
4、trontechnology;supercapacitors;review;principles;applications[6]超級電容器(Supercapacitor)是20世紀(jì)七八十年“準(zhǔn)電容”體系。日本NEC代發(fā)展起來的一種介于電池和傳統(tǒng)電容器之間的新型公司也從1979年開始一直儲(chǔ)能器件,具有法拉級的超大電容量,比同體積的電生產(chǎn)Supercapacitor,并將該解電容器容量大2000~6000倍,功率密度比電池高技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)汽車的10~100倍,可以大電流充放電,充放電效率高,充放電池啟動(dòng)系統(tǒng),開始了超5電循環(huán)次數(shù)可達(dá)10次以上,并且免
5、維護(hù)。超級電容器級電容器的大規(guī)模商業(yè)的出現(xiàn)填補(bǔ)了傳統(tǒng)的靜電電容器和化學(xué)電源之間的空圖1超級電容器的多種外觀形式應(yīng)用。白,并以其優(yōu)越的性能及廣闊的應(yīng)用前景受到了各個(gè)Fig.1Appearancesofsupercapacitors在20世紀(jì)80年代初[1~4][7,8]國家的重視。我國學(xué)者就注意到了雙電層電容器的研究,但國內(nèi)對超級電容器的研究始于90年代后期。盡管國內(nèi)在超1超級電容器的歷史級電容器領(lǐng)域的研究和開發(fā)的起步較晚,但發(fā)展勢頭如圖1所示,超級電容器有多種外觀形式。超不容忽視。級電容器也有其它的名稱,如:電化學(xué)電容器2超級電容器的原理(Ele
6、ctrochemicalCapacitor,EC)、超大容量電容器(Ultracapacitor)等。根據(jù)存儲(chǔ)電能的機(jī)理不同,超級電容器可分為雙超級電容器儲(chǔ)能機(jī)理在1879年由Helmholz發(fā)電層電容器(Electricdoublelayercapacitor,EDLC)和現(xiàn),但利用這個(gè)原理將大量的電能存儲(chǔ)在物質(zhì)表面,贗電容器(Pesudocapacitor)。[5]像電池一樣用于實(shí)際目的的人是Becker。隨后,美2.1雙電層電容器原理國Sohio公司開始利用基于高比表面的碳材料的雙層雙電層電容器是通過電極與電解質(zhì)之間形成的界面電容器。Con
7、way于1975~1981年間開發(fā)了另一種類型的雙層來存儲(chǔ)能量的新型元器件,當(dāng)電極與電解液接觸時(shí),收稿日期:2007-12-29通訊作者:鄧梅根基金項(xiàng)目:江西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.0650028);江西省教育廳科技基金資助項(xiàng)目(贛教技字[2007]276號)作者簡介:鄧梅根(1974-),男,江西吉安人,副教授,主要從事新型電子材料與元器件研究。Tel:(0791)3891294;E-mail:dengmeigen@163.com。第27卷第4期陳英放等:超級電容器的原理及應(yīng)用7由于庫侖力、分子間力、原子間力的作用,使固液界面優(yōu)點(diǎn):出現(xiàn)穩(wěn)
8、定的、符號相反的雙層電荷,稱為界面雙層。(1)超高的容量。超級電容器的容量范圍為雙電層電容器使用的電極材料多為多孔碳材料,0.1~600