【摘要】：超级电容器的内阻很小,且在电极/溶液界面和电极材料本体内部均能够实现电荷的储存和释放,因此它的输出功率密度高达数千瓦/千克,是任何一种化学电源都无法比拟的。超级电容器在充放电过程中只有离子和电荷的传递,没有发生电化学反应,因此其容量几乎没有衰减,循环寿命可达万次以上,远远大于蓄电池的充放电循环寿命。但超级电容器在提供1～5k W/kg高功率密度输出的同时,其能量密度可以达到5～20Wh/kg。
超级电容器作为一种新型能源器件,主要具有以下优点。
(1)功率密度高。
超级电容器的内阻很小,且在电极/溶液界面和电极材料本体内部均能够实现电荷的储存和释放,因此它的输出功率密度高达数千瓦/千克,是任何一种化学电源都无法比拟的。
(2)充放电循环寿命长。
超级电容器在充放电过程中只有离子和电荷的传递,没有发生电化学反应,因此其容量几乎没有衰减,循环寿命可达万次以上,远远大于蓄电池的充放电循环寿命。
(3)充电时间短。
从目前已经做出的超级电容器充电实验结果看,用相当于一般蓄电池的充电电流密度,全充电时间只要10～12min,而蓄电池在这么短的时间内是无法实现全充电的。
(4)特殊的功率密度和适度能量密度。
对于普通蓄电池来说,如果能量密度高,其功率密度不会太高;而功率密度高,其能量密度则不会太高。但超级电容器在提供1～5k W/kg高功率密度输出的同时,其能量密度可以达到5～20Wh/kg。若将它与蓄电池组合起来,就会组成为一个兼有高能量密度和高功率密度输出的储能系统。
(5)储存寿命长。
超级电容器在充电之后的储存过程中,虽然也存在微小的漏电电流,但这种发生在超级电容器内部的离子或质子迁移运动是在电场的作用下产生的,并没有出现化学或电化学反应,电极材料在电解质中也是相对稳定的,因此超级电容器的储存寿命几乎是无限的。
(6)工作温度范围宽。
超级电容器可在－50～75℃的温度条件下工作,性能优于传统电容器和蓄电池。
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