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          混合型超級電容器(鋰離子)的儲能特性講解

          文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2022-03-23 17:36:00【

          電解電容器具有較高的工作電壓、良好的阻抗特性和頻率響應特性,在電子技術(shù)領(lǐng)域已得到了廣泛的應用。鋁電解電容器漏電流大、容量穩定性較差,鉭電解電容器基本可以克服鋁電解電容器在性能上的不足。但作為儲能元件,電解電容器儲能密度較低,還遠遠滿(mǎn)足不了脈沖功率技術(shù)等應用領(lǐng)域的要求。

           

          混合型超級電容器正是考慮到電解電容器優(yōu)異的耐壓特性,結合鉭電解電容器的陽(yáng)極和電化學(xué)電容器的陰極,再加上適當的電解質(zhì)溶液,組成一種特殊的結構,使他同時(shí)具有電解電容器的高耐壓與電化學(xué)電容器的大容量、高儲能密度等優(yōu)點(diǎn)。

           

          鋰離子混合超級電容器

           

           

          即將陽(yáng)極用鉭電解電容器的陽(yáng)極代替,陰極依然采用電化學(xué)電容器的電極。因為陰極材料的比電容(Cc)很大,與陽(yáng)極電容量(Ca)相比,可視為Cc>>Ca,超級電容器的總電容CCa。說(shuō)明該混合型超級電容器的總電容量主要由陽(yáng)極電容Ca的大小來(lái)決定。又因為陰極材料的比電容很大,可以做的很薄,盡量減少其所占空間,剩余的有效空間可以用來(lái)擴大陽(yáng)極。所以,只要在有效的空間內盡可能地提高陽(yáng)極的電容量,就可以提高混合型超級電容器單位體積的儲能密度。

           

          由于常規電化學(xué)超級電容器內部沒(méi)有電介質(zhì),電解質(zhì)的擊穿電壓決定其工作電壓很低。而在混合型超級電容器的結構中,借助在陽(yáng)極表面上形成一層五氧化二鉭電介質(zhì)薄膜,來(lái)承擔電容器的工作電壓。所以,可以保證這種混合型超級電容器在高電壓下工作時(shí),電解質(zhì)不被擊穿。該混合型超級電容器是兩極不對稱(chēng)結構。因此。它是一個(gè)有極性的電容器?;旌闲统夒娙萜髟诠ぷ鲿r(shí),其中大部分電壓主要降落在陽(yáng)極電介質(zhì)層上,真正降落在電解質(zhì)和陰極上的電壓很小,從而能夠使電容器在高電壓下安全地工作。

           

          混合型超級電容器與常規電化學(xué)電容器相比較,雖然電容量減小了,但工作電壓卻提高了很多。根據電容器的儲能公式W=CU²/2可知,儲能與電壓的二次方成正比,所以,混合型超級電容器仍然具有較高的儲能密度

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