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關于超容

關于超容

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  超級電容器(Supercapacitor)是由兩個浸在電解液的電極和阻止電荷在兩極移動的隔膜組成。

1

  工作原理:超容儲存能量是基于相對的兩個雙電層電極表面的靜電荷,電荷形成于電極和電解液之間。當充電時,在電場作用下電解液中隨機分布的離子向相對極性的電極表面移動。這是一個純粹的物理現象而不是通過一個化學反應,并且也是高可逆的過程,從而獲得高功率,高循環壽命,長的擱置壽命以及免維護的特性。

2

  鋰離子超級電容器

  目前市面上主流的栓墊層超級電容器(EDLC)由于能量密度較低,在一定程度上限制了其應用場合,因此不斷追求更高的比能量已經成為推動超級電容器技術發展永恒的動力。開發有機混合型超級電容器新體系技術是提高必能量最有效的途徑之一,鋰離子電容器(LIC)就是其中的典型代表。

3

  鋰離子電容器作為超級電容器領域中的一種新體系,以采用新型先進材料技術為基礎,通過電化學計算,按照設計使用混合電極材料,在一個電解池中實現了鋰離子電池和超級電容器的原理和技術的結合,使其在保持超級電容器高比功率、長壽命和快速充電特性的同時,大幅提高了比能量,有效填補了雙電層超級電容器和鋰離子電池之間的性能空白,表現出了良好的應用前景。

  與可充電電池相比,超級電容器作為能量儲存器件具有不同的充放電特性。在充放電時,電池具有電壓平臺,而超級電容器只是顯示電壓的線性關系。電壓的線性關系可以通過DC/DC轉換而變成恒電壓平臺。通過測量的電壓很容易計算超級電容器的存儲能量。

4

  超級電容器的法拉單位與電池的安時單位經常讓使用者困惑??梢杂霉接嬎愠龀葜械目偰芰?。能量=1/2×電容容量×電壓,即將法拉第轉化成瓦時。

  超級電容性能

  不同儲能器件的性能對比

 

EDLC

LIC

LIB

正極材料

活性炭

活性炭

LiMO

負極材料

活性炭

石墨/硬炭

石墨

電解液

有機溶劑

有機溶劑

有機溶劑

儲能原理

離子吸附脫附

正極:同于EDLC

負極:Li離子反應

Li離子反應

溫度范圍

-40~70℃

-25~55℃

-25~45℃

最大工作電壓

2.3~2.7V

3.8~4.2V

3.7~4.2V

最大放電倍率

~1,000C

~500C

~50C

充放電次數

◎(50萬周以上)

◎(3萬周以上)

△(1000~2000周)

自放電

×

安全性

能量密度

△(5~7Wh/kg)

○(10~40Wh/kg)

◎(~150Wh/kg)


  使用性能

  超容儲存能量是基于相對的兩個雙電層電極表面的靜電荷,電荷形成于電極和電解液之間。當充電時,在電場作用下電解液中隨機分布的離子向相對極性的電極表面移動。因此超容具有跟傳統電池一樣的充當電源的功能,可以確保機器的正常運作。

  經濟性能

  相對于傳統蓄電池、鋰電池幾百次的充放電壽命,超級電容器電池上萬次的充放電壽命具有極高的性價比,并且超級電容器的快速充電以及高的能量比,讓運用相同體積的電池工作的設備工作的時間更長,極大的提高了生產效率降低了生產成本,為企業的產生直接可見的效益。

  安全性能

  依據EN 60695-11-5進行可燃性測試;施加以獲得恒流最小10mA/F的直流過電壓進行瀉壓測試;對電容單體以恒定電流1,充電至額定電壓后進行穿刺及擠壓測試;用重物撞擊進行撞擊及沖擊測試。測試結果均達到要求。

  環保性能

  超級電容器的應用及推廣改變了電動車在交通運輸中的位置,也改進風能、太陽能等間歇性能源利用的可能性,在滿足人們對能源需求的同時,減少對化石能源的依賴。其對于人類綠色環保的貢獻不可忽略。

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