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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(jí)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(jí)電容器具有超大容量、高功率密度、長(zhǎng)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(jí)電容器的原理、分類及特點(diǎn)，介紹了超級(jí)電容器的主要應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞:電子技術(shù)；超級(jí)電容器；綜述；原理；應(yīng)用中圖分類號(hào):TM53文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(jí)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(lái)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(jí)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(jí)電容器級(jí)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?qǐng)D1超級(jí)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(guó)家的重視。我國(guó)學(xué)者就注意到了雙電層電容器的研究，但國(guó)內(nèi)對(duì)超級(jí)電容器的研究始于90年代后期。盡管國(guó)內(nèi)在超1超級(jí)電容器的歷史級(jí)電容器領(lǐng)域的研究和開發(fā)的起步較晚，但發(fā)展勢(shì)頭如圖1所示，超級(jí)電容器有多種外觀形式。超不容忽視。級(jí)電容器也有其它的名稱，如：電化學(xué)電容器2超級(jí)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(jí)電容器可分為雙超級(jí)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(guó)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(guò)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(lái)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(hào))作者簡(jiǎn)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(jí)電容器的原理及應(yīng)用7由于庫(kù)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(hào)相反的雙層電荷，稱為界面雙層。（1）超高的容量。超級(jí)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
