supercapacitor超级电容器
乙腈溶剂 超级电容
乙腈溶剂超级电容乙腈溶剂超级电容超级电容器（Supercapacitor）是一种能量储存装置，具有高能量密度和高功率密度的特点。
乙腈（Acetonitrile）作为一种常用的有机溶剂，被广泛应用于超级电容器的电解质中。
本文将介绍乙腈溶剂在超级电容器中的应用以及相关特性。
一、乙腈溶剂在超级电容器中的应用乙腈溶剂在超级电容器中主要用作电解质溶剂，具有以下几个方面的优点：1. 良好的溶解性：乙腈溶剂能够很好地溶解一些常用的电解质盐，如六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸钾（KBF4）等，从而形成稳定的电解质溶液。
2. 良好的导电性：乙腈溶剂具有较高的电导率，能够提供良好的离子传导性能，有利于超级电容器的充放电过程。
3. 宽电压窗口：乙腈溶剂具有较宽的电化学稳定窗口，能够适应各种电压范围内的工作要求。
乙腈溶剂在超级电容器中的应用主要体现在电解质溶液的配制中。
超级电容器的电解质通常由溶剂和电解质盐组成，乙腈溶剂作为溶剂的一部分，可以提供良好的离子传导路径和稳定的电解质溶液。
二、乙腈溶剂的特性乙腈是一种无色液体，具有较低的沸点和较高的溶解性。
它具有以下特性：1. 溶解性：乙腈具有良好的溶解性，可溶解许多无机盐、有机化合物和高分子物质，适合作为电解质溶剂。
2. 极性：乙腈是一种极性溶剂，具有较大的极性，有利于离子的溶解和传导。
3. 电导率：乙腈溶液具有较高的电导率，能够提供良好的电子和离子传导性能。
4. 稳定性：乙腈在常温下具有较好的化学稳定性，能够适应超级电容器的工作环境。
5. 比重：乙腈的比重较小，有利于提高电解质溶液的能量密度。
三、乙腈溶剂超级电容器的应用前景随着能源需求的不断增加，超级电容器作为一种新型的能量储存装置，具有广阔的应用前景。
乙腈溶剂作为超级电容器电解质的一部分，具有良好的溶解性、导电性和化学稳定性，可以提高超级电容器的性能。
乙腈溶剂超级电容器在电动汽车、储能系统、电子设备等领域具有广泛的应用前景。
超级电容放电时间
超级电容放电时间超级电容是一种高效能的电容器，具备很多优秀的特性：快速充放电、低内阻、长寿命、高功率等等。
而超级电容的放电时间成为了评估其性能可靠性的一个重要指标。
接下来，让我们一步步了解超级电容放电时间的相关内容。
第一步：什么是超级电容？超级电容器（Supercapacitor）又叫超级电容，属于一种在微观尺度上由纳米结构体系组成的新型储能器件。
与普通电容器不同，超级电容器能储存比传统电容器更多的电荷并且更快地充放电。
常见的材料有：活性炭、氧化钼、氧化铁、二氧化钛、氧化锆等。
第二步：超级电容放电时间是什么？超级电容放电时间是超级电容器在一个额定电压下，从起初电荷电压经过一段时间被快速放电并且电压降到给定电压值的时间。
通俗地说，就是超级电容器释放出全部能量时所需的时间。
第三步：超级电容放电时间为何重要？超级电容放电时间是超级电容器性能稳定性和有效性的关键指标。
如果超级电容放电时间短，那么它在储能和供电方面的效果会大打折扣，甚至会影响到超级电容的应用范围。
第四步：超级电容放电时间的相关因素影响超级电容放电时间有很多因素：超级电容本身的电容量、电荷数、电压等都会影响放电时间。
而环境因素如温度、湿度、震动等也会对超级电容的性能产生影响，从而影响放电时间。
此外，超级电容的使用状态、放电负载等因素也可能影响放电时间。
第五步：如何提高超级电容放电时间？为了提高超级电容放电时间，我们可以从以下几方面入手：首先，选择高质量的超级电容，比如采用优秀的电极和先进的纳米技术；其次，在使用过程中，要注意防止超级电容长期处于高电压状态以及避免过度放电；最后，在超级电容应用设计过程中，要考虑到超级电容的实际使用环境，合理地选择放电负载以及防止电容器长时间处于高温、潮湿等环境中。
总而言之，超级电容放电时间是评估其性能可靠性的一个关键指标，只有科学地提高超级电容放电时间，才能更好地利用超级电容的优良特性，为现代科技、工业、民生等多方面应用带来更多的便利。
超级电容器综述
超级电容器综述超级电容器(supercapacitor,ultracapacitor),又叫双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)、电化学电容器(Electrochemcial Capacitor, EC), 黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。
它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板,在极板上加电,正极板吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,实际上形成两个容性存储层,被分离开的正离子在负极板附近,负离子在正极板附近。
超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。
众所周知,插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷,从而使相间产生电位差。
那么,如果在电解液中同时插入两个电极,并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压,这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动,并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层,即双电层,它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似,从而产生电容效应,紧密的双电层近似于平板电容器,但是,由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多,因而具有比普通电容器更大的容量。
双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大,因此,可在无负载电阻情况下直接充电,如果出现过电压充电的情况,双电层电容器将会开路而不致损坏器件,这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。
同时,双电层电容器与可充电电池相比,可进行不限流充电,且充电次数可达10^6次以上,因此双电层电容不但具有电容的特性,同时也具有电池特性,是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。
由于石油资源日趋短缺,并且燃烧石油的内燃机尾气排放对环境的污染越来越严重(尤其是在大、中城市),人们都在研究替代内燃机的新型能源装置。
超级电容器简介
3．非常短的充电时间，在0.1-30s即可完成。
4．解决了贮能设备高比功率和高比能量输出之间的矛盾， 将它与蓄电池组合起来，就会成为一个兼有高比功率输出的贮 能系统。
5．贮能寿命极长，其贮存寿命几乎可以是无限的。
6．高可靠性。
四、超级电容器技术及电极材料的进展
电压、能量密度高
按照电解液分,分为水溶液电解液超级电容器和有机电解液超级电容器。
根据结构分为对称型电容器(SymmetricCapacitor)和混合型超级电容器(Hybrid Capacitor)。
三、超级电容器的性能特点——介于电池与物理电容器
之间
优点
1. 高功率密度，输出功率密度高达数KW/kg，一般蓄电池的 数十倍。
氧化还原赝电容即法拉第赝电容是指活性电极材料发生氧化还原反应表现出 来的电容特性,主要包括过渡金属氧化物和导电聚合物。
双电层电容器存储的电荷与它的电容和电压相关 Q=CV，电容和电压是独 立的，但取决于电极的表面积，双电层的厚度和电解液的介质常数。根据 双电层电容器所需设备的性能或是使用的电解液选择电极材料。活性炭是 双电层电容器传统的电极材料
双电层原理示意图
充电时,外电源使电容器正负极分别带正电和负电,而电解液中的正负离子分别移动到电 极表面附近,形成双电层,整个双电层电容器实际上是两个单双电层电容器的串联装置。
双电层电容器充电状态电位分布曲线
Profile of the potential across electrochemical double layer capacitor in the charged condition
双电层电容器的储能机理本质上与静电容器一致,其依靠材料表面电子和溶液中等量 离子在电极材料/电解液界面的分离储存电量。通常电极材料采用高比表面积炭材料, 具有较高的比表面积(高达2000 m2 /g),远大于电解电容器电极的比表面积,
超级电容符号
超级电容符号
（原创版）
目录
1.超级电容的定义和特点
2.超级电容的符号表示
3.超级电容符号的应用
4.超级电容的发展前景
正文
1.超级电容的定义和特点
超级电容器（Supercapacitor），又称法拉电容（Faraday capacitor）、双电层电容器（Double-layer capacitor）、电化学电容器（Electrochemical capacitor）等，是一种新型储能设备。
它具有高能量密度、高功率密度、长寿命、环境友好等优点，广泛应用于能源、交通、电子等领域。
2.超级电容的符号表示
超级电容器的符号通常用“SC”表示，而在电路图中，它通常用一个平行板电容器的符号表示。
在实际应用中，超级电容器的型号和规格有很多种，不同的型号和规格具有不同的电容量、电压和功率等参数。
3.超级电容符号的应用
超级电容器符号广泛应用于各种电子设备和系统中，例如：
（1）能源领域：超级电容器可以用于储能系统，如峰值功率输出、能量回收等。
（2）交通领域：超级电容器可以应用于新能源汽车、电动自行车、电动工具等，作为动力源或辅助电源。
（3）电子设备：超级电容器可以用于便携式电子设备，如手机、笔记本电脑、相机等，提供瞬间大电流输出。
（4）工业应用：超级电容器可以用于工业自动化设备、机器人、电梯等，实现高效稳定的能源供应。
4.超级电容的发展前景
随着科学技术的不断发展，超级电容器在材料、制备工艺和应用领域等方面取得了显著进展。
未来，超级电容器在能源、环保、交通等领域的应用将更加广泛，发展前景十分广阔。
scc电容
SCC电容是指超级电容器（Supercapacitor），也称为超级电容或电化学双层电容。
它是一种高容量电荷存储设备，能够储存和释放大量电荷，并且具有较高的能量密度和功率密度。
SCC电容的工作原理是利用电化学双层效应，在两个电极之间形成一个双层电容。
电容的电极由高表面积的活性材料构成，例如活性炭。
当电容器接通电源时，正电荷聚集在一个电极上，负电荷聚集在另一个电极上，形成一个电荷分离的电场。
这个电场可以存储大量的电能。
相比传统的化学电池，SCC电容具有更高的充放电速度、更长的循环寿命和更低的内阻。
它可以迅速地吸收和释放电荷，用于应对瞬态功率需求，如启动大型机械设备或电动汽车的加速。
此外，SCC电容还被广泛应用于再生能源存储系统、电子设备等领域。
需要注意的是，SCC电容的能量密度相对较低，不能替代传统电池在长时间能量存储方面的应用。
但在某些特定场景下，它可以作为一种重要的能量储存和放电设备来满足特定需求。
什么是超级电容超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器
什么是超级电容超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。
它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
超级电容器向快速充电与大功率发展充电1分钟即可驱动小型笔记本电脑运行近1个半小时--在2004年10月于幕张MESSE举行的IT博览会“CEATEC JAPAN”上，这种快速充电的演示成了人们关心的话题。
一般笔记本电脑的充电电池要充满电至少需要1个小时。
但“双电层电容器”却大幅缩短了这一时间。
超级电容器是介于电容器和电池之间的储能器件，它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理。
超级电容器也可以分为两类：（1）以活性炭材料为电极，以电极双电层电容的机制储存电荷，通常被称作双电层电容器(DLC);(2)以二氧化钌或者导体聚合物等材料为阳极，以氧化还原反应的机制存储电荷，通常被称作电化学电容器。
作为一种新型储能元件，电化学电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉，能够实现快速充放电和大电流发电，并比蓄电池具有更高的功率密度(可达1,000W/kg数量级)、和更长的循环使用寿命(充放电次数可达10万次)，同时可在极低温等极端恶劣的环境中使用，并且无环境污染。
这些特点使得电化学电容器在电动汽车、通讯、消费和娱乐电子、信号监控等领域的电源应用方面具有广阔的市场前景。
有业内专家预测，仅就中国市场而言，目前的年需求量可达2,150万只，而整个亚太地区的总需求量则超过9,000万只。
美国市场研究公司Frost & Sullivan不久前发布的一份报告也预计，2002年到2009年之间，全球超级电容器产业的产量和销售收入这两项数据将分别以157%和49%的年复合增长率保持高速增长。
超级电容介质类型
超级电容介质类型
超级电容（Supercapacitor）是一种新型的电化学储能设备，其电容量高达百至千倍的电解电容器，具有高功率密度、快速充放电、长寿命等特点。
而超级电容介质则是超级电容器中起到重要作用的一部分，其质量和性能直接影响到超级电容器的性能。
超级电容介质主要有三种类型：活性炭、金属氧化物和聚合物。
一、活性炭
活性炭是目前最常用的超级电容介质，其由高比表面积的碳材料制成。
活性炭的电容量取决于其比表面积，具体来说，其电容量正比于比表面积的平方根。
因此，活性炭的比表面积越大，其电容量就越高。
活性炭超级电容器具有低内阻、高电容量、长寿命等优点，广泛应用于储能设备、电动车辆、医疗器械等领域。
二、金属氧化物
金属氧化物是一种新型的超级电容介质。
其电容量较高，且具有良好的稳定性和可靠性。
金属氧化物超级电容器的性能主要取决于金属氧化物的比表面积和导电性。
目前，钼酸锂、钴酸锂等金属氧化物已经广泛研究并应用于超级电容器。
三、聚合物
聚合物是一种新型的超级电容介质，其特点是具有较高的电容量和较低的内阻。
聚合物超级电容器具有高能量密度、高功率密度、长寿命、较低的内阻等优点，适用于电力系统、智能电网、新能源汽车等领域。
目前，聚苯胺、聚合物电解质等聚合物已经成为研究的热点。
总结
超级电容器是一种新型的储能设备，其性能取决于超级电容介质的质量和性能。
目前，活性炭、金属氧化物和聚合物是超级电容器常用的介质类型，分别具有不同的优点和适用范围。
未来，随着科技的不断发展，超级电容器的应用领域将更加广泛，超级电容介质也将会有更多的创新和发展。
超级电容器的原理及应用
超级电容器的原理及应用一、原理：超级电容器（Supercapacitor）又称为超级电容器或超级电容器电池，它是一种特殊的电容器，其存储能量量级为焦耳级别，远高于普通电容器的毫焦耳级别。
超级电容器具有快速充电和放电、长寿命、高循环稳定性等特点，适合于需要高能量密度和高功率密度的应用场合。
观察超级电容器的内部结构，其由两个锰氧化物电极板和一个电介质隔离层组成，锰氧化物电极板表面没有铝箔覆盖，其间以100nm的间距排列，从而即可达到高电容电极表面积的效果。
电介质隔离层由聚丙烯的多层膜组成。
在正极板和负极板之间的介质薄膜壁具有极高的介电常数，因此能够将电场强度扩展到导电性電解質中。
因此，超级电容器具有更高的比容量和能量密度。
二、应用：超级电容器可广泛应用于电子、汽车、医疗等领域。
以下是具体的应用：1. 电子产品：可广泛应用于移动物联网、消费电子等领域。
例如，可用于数码相机、MP3等数码产品，为其提供性能更加卓越的电源。
2. 汽车研发：超级电容器可以在汽车领域应用到停车制动能量回收系统、发动机启动、辅助动力系统等方面。
比如，在刹车时，能够以更为高效的方式回收能量，提高储能系统的效率，在加速时则能够减少电池的功率消耗，从而延长电池使用寿命。
同时，超级电容器还能在车辆制动、起动和交通噪声的减少方面发挥重要作用。
3. 医疗器械：在呼吸机、心脏起搏器等医疗领域中，超级电容器可以减小器械的尺寸同时增加器械的能量输出。
4. 其他领域：超级电容器还可广泛应用于军事领域、能源行业、新能源领域及航空航天等领域。
力神超级电容器力神超级电容器
超级电容器介绍力神超级电容器超级电容器(Supercapacitor)是由两个浸在电解液的电极和阻止电荷在两极移动的隔膜组成。
超级电容器(Supercapacitor)储存能量是基于相对的两个双电层电极表面的静电荷，电荷形成于电极和电解液之间。
当充电时，在电场作用下电解液中随机分布的离子向相对极性的电极表面移动这是个纯粹的物理现象而不是通过个化的离子向相对极性的电极表面移动。
这是一个纯粹的物理现象而不是通过一个化学反应，并且也是高可逆的过程，从而获得高功率，高循环寿命，长的搁置寿命以及免维护的特性。
特点力神超级电容器额定电压：至2.8 V高输出（与电池比）高效率（与电容器比）环保型无维修费用宽温度范围(-40 °C ~ 60 °C)低内阻各元件的均衡及过电压保护装置容易构建高电压用模式有效率的散热设计力神超级电容器超级电容器的优势力神超级电容器产品比较与可充电电池相比，超级电容器作为能量储存器件具有不同的充放电特性。
在与充电电池相比超级电容作为能量储存件具有不的充放电特性充放电时，电池具有电压平台，而超级电容器只显示电压的线性关系。
电压的线性关系可以通过DC/DC转换而变成恒电压平台。
通过测量的电压很容易计算超级电容器的存储能量超级电容器的存储能量。
超级电容器的法拉单位与电池的安时单位经常会让使用者困惑。
使用下列公式很容易计算存贮在超级电容器中的总能量。
使用下列公式很容易计算存贮在超级电容器中的总能量能量（焦耳）= 1/2 X 容量（法拉第）X 电压（伏）这个公式可以将法拉第转化成电池常用的瓦时单位。
能量（瓦时）=能量（焦耳）/3600（秒）力神超级电容器主要作用如下：辅助峰值功率向应用产品提供峰值备用电源超级电容器的长期高功率，其它电源供给正常功率。
可减少发动机或电池电容器等其它能量来可靠性提供有关短期备用电源的完美解决方案源储存再生能量能量再生条件通常为高能量短替代电池常为高能量、短频率时间、500K寿命周期及适于再生能量储存的高电力特性在超级电容器UPS 或有关短期能量供给的远程控制装置等部分应用产品内，作为主能量储存装置使用力神超级电容器潜在市场：产业力神超级电容器潜在市场：消费品力神超级电容器潜在市场：运输力神超级电容器潜在市场：其他。
锂离子法拉电容
锂离子法拉电容
锂离子法拉电容（Li-ion supercapacitor）是一种新型超级电容器，以锂离子作为电荷载体。
相比传统超级电容器，锂离子法拉电容具有更高的能量密度和较长的循环寿命。
它结合了锂离子电池和超级电容器的优点，可充放电速度快，循环寿命长，能量密度高。
锂离子法拉电容的工作原理类似于锂离子电池，其中正极材料通常为锂离子超级电容剂，负极材料通常为石墨。
当锂离子通过电解质溶液在正负极之间移动时，产生电荷分离，从而实现储存和释放能量的过程。
锂离子法拉电容具有高的能量密度，通常在锂离子电池和传统超级电容器之间，同时具有超快充放电速度和较长的循环寿命。
它在电动车、储能系统和可穿戴设备等领域具有广泛的应用前景。
然而，锂离子法拉电容目前还处在研究和开发阶段，技术上仍存在一些挑战，如电解质液体稳定性、材料成本以及电容器的尺寸和成本等方面，需要进一步的改进和研究。
超级电容温度范围
超级电容温度范围
（最新版）
目录
1.超级电容的定义与特点
2.超级电容的温度范围
3.超级电容在不同温度下的性能表现
4.超级电容温度范围的扩展技术
5.超级电容在各领域的应用
正文
一、超级电容的定义与特点
超级电容器（Supercapacitor），又称法拉电容，是一种新型储能装置，具有高能量密度、高功率密度、长寿命等优点。
与传统的电容器相比，超级电容器具有更大的电容量，可以存储更多的电能，同时具有更快的充放电速度。
二、超级电容的温度范围
超级电容器的温度范围通常在 -40℃至 +60℃之间，但在某些特殊应用场景下，其工作温度范围可能会有所不同。
三、超级电容在不同温度下的性能表现
1.在低温环境下，超级电容器的电容量和充放电速率可能会受到影响，导致性能下降。
2.在高温环境下，超级电容器的材料可能会发生稳定性变化，从而影响其电化学性能。
四、超级电容温度范围的扩展技术
为了扩大超级电容器的温度范围，研究人员采取了一系列措施：
1.材料改性：通过改变电极材料和电解质的组成，提高其在高温和低温环境下的稳定性。
2.结构优化：优化超级电容器的结构设计，提高其在不同温度下的热传导性能，保证其在极端温度下的稳定工作。
五、超级电容在各领域的应用
1.交通领域：超级电容器广泛应用于新能源汽车、电动自行车等交通工具，提供快速充放电能力。
2.电力领域：超级电容器可以用于储能系统，缓解电网压力，提高电能利用率。
3.消费电子领域：超级电容器可应用于智能手机、笔记本电脑等设备，提供瞬间大电流输出。
科普篇超级电容
超级电容器(supercapacitor)，又叫电化学电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容。
包括双电层电容器(Electrostatic double-layer capacitor)和赝电容器（Electrochemical pseudocapacitor），通过极化电解质来储能。
它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
它与普通电容的最大区别是它是一种电化学的物理部件，但本身并不进行化学反应，超级电容的储电量特别大，达到每克几百法拉的电容量。
图1.超级电容器工作原理图电容的形成：超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个电容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。
超级电容融合了普通电容的物理特性，很多优势是传统电容、电池无法比拟的：∙具有法拉级的超大比电容，这比普通电容要大得多。
∙可以瞬间释放的功率比普通电池高近十倍，而且不会损坏。
∙充放电循环寿命在十万次以上，这是最大的优点之一，传统电池一般只能充放千百次左右就达到报废标准。
∙能在-40度至60度的环境温度中正常使用，传统电池低温下效能将会大大降低。
∙有超强的荷电保持能力，漏电量非常小，传统电池要经常充电才能保持状态。
∙充电迅速，它的速度比普通电池快几十倍，几分钟就可充满一辆汽车所需要的电量。
∙本身不会对环境造成污染，真正免维护，而传统电池仍是有污染。
但超级电容器有致命缺点：与体积相当的电池相比，它的储电量太小。
超级电容虽然不能支持电动车行驶几百公里的路程，但在一些特殊的车辆上，仍将有很大的实用价值。
如果把超级电容的电量提升到可行驶几十公里，除了短距离行驶的公交车以外，很大一部分城市使用的微型车将是这一技术的受惠者。
超级电容器汇总
比电容高达1335
Fg-1, 并具有良好
的电容保持特性
石墨烯上生长聚吡咯 电化学沉积聚吡咯， 比电容高达1510
Fg-1, 面积比电容
为151 mF cm−2
4
4-1 超级电容器的电极材料
4.石墨烯
a） b）
石墨烯/赝电容材料复合电极 层次化 聚苯胺纳米线/石墨烯
30
4
4-1 超级电容器的电极材料
25
4
4-1 超级电容器的电极材料
4.石墨烯
什么是石墨烯超级电容器？
石墨烯超级电容器为基于石墨烯材 料的超级电容器的统称。由于石墨烯独 特的二维结构和出色的固有的物理特性， 诸如异常高的导电性和大比表面积，石 墨烯基材料在超级电容器中的应用具有 极大的潜力。石墨烯基材料与传统的电 极材料相比，在能量储存和释放的过程 中，显示了一些新颖的特征和机制。
特 性
4
4-2 超级电容器的电解液
有机系超级电容器的优缺点 优点
具有较高的分解电压 较高的能量密度 较高的电化学稳定性 耐高压 产品使用寿命长 工作温度范围宽 有机电解液应该尽量避免水的存在， 水的存在会导致电容器性能的下降， 自放电加剧
缺点
电容器的过充会导致有毒的挥发性 物质产生，同时也会使电容器的储 电能力显著下降甚至消失
4
2
特点
2
超 级 电 容 器 的 八 大 特 点
超级电容器的特点
充放电寿命长 电容量大 等效串联电阻 相对常规电容大
可任意并联 增加电容量
免维护，环保
工作温度范围宽 快速充电
大电流放电
6
3
分类
3
超级电容器的分类
超级电容器
双电层电容器 法拉第赝电容器
超级电容器简介
活性炭表面官能团的作用
➢ 含氧官能团越多，导电性越差。
➢羧基浓度越大，漏电电流越大，储存性能越差。 ➢ 羧基浓度越高，静态电位越高，越易析氧，电极越不稳定。 ➢处理炭表面官能团，提高性能
高温处理的影响
➢ 增加电导率和密度，
➢ 减少表面官能团，也减小比表面、比容量 。 ➢适宜的高温处理，可提高大电流下体积比容量。 ➢ 进行二次活化可提高比表面--重量比容量。
•法拉第准(赝)电容不仅只在电极表面,而且可在整个电极内部产生,因而可获得 比双电层电容更高的电容量和能量密度。在相同电极面积的情况下,法拉第准 (赝)电容可以是双电层电容量的10～100倍。
赝电容根据电极反应的不同,分为吸附电容和氧化还原赝电容 吸附赝电容是指电化学活性物质在基底电极上发生二维/准二维的电化学吸 脱附,表现出电容性质。如H+在Pt电极表面的吸脱附反应
此时的放电和再充电行为更接近于电容器而不是原电池,如: （1）电压与电极上施加或释放的电荷几乎成线性关系; （2）设该系统电压随时间呈线性变化dV/dt=K,则产生的电流为恒定或几 乎恒定的容性充电电流I=CdV/dt=CK。
•此时系统的充放电过程是动力学高度可逆的,与原电池及蓄电池不同,但与静 电电容类似。为与双电层电容及电极与电解液界面形成的真正的静电电容相 区别，称这样得到的电容为法拉第准(赝)电容。
碳是双电层电容器理想的电极材料，在水溶液和非水溶液理想极化的条件下电压分别为 1 V 和 3.5 V
❖ 电容器电解质：
➢ 水溶液：酸性体系——硫酸
碱性体系——氢氧化钾
➢ 有机电解液：Et4NBF4/PC（小型电容器，高温性能好） Et4NBF4/AN（大型，大功率、低温） LiAlCl4/SOCl2
超级电容温度范围
超级电容温度范围【最新版】目录1.超级电容的概述2.超级电容的温度范围3.超级电容在不同温度下的性能表现4.超级电容温度范围的影响因素5.超级电容的温度管理措施正文一、超级电容的概述超级电容器（Supercapacitor），又称法拉电容、双电层电容器，是一种新型的储能设备。
它具有充电速度快、循环寿命长、能量密度高等特点，广泛应用于新能源、交通运输、工业等领域。
二、超级电容的温度范围超级电容器的温度范围通常分为三个区域：常温区、高温区和低温区。
1.常温区：一般为 0-60 摄氏度，此范围内超级电容器可以正常工作，性能较为稳定。
2.高温区：一般为 60-100 摄氏度，超级电容器在高温下可能会出现性能下降、寿命缩短等问题。
3.低温区：一般为 -20 至 0 摄氏度，超级电容器在低温下可能会出现容量减少、内阻增加等问题。
三、超级电容在不同温度下的性能表现1.常温区：在 0-60 摄氏度范围内，超级电容器的性能表现较为稳定，充放电效率和循环寿命均能满足使用要求。
2.高温区：在 60-100 摄氏度下，由于电解液的热膨胀、电极材料的结构变化等因素，超级电容器的容量、充放电效率和循环寿命可能会受到影响。
3.低温区：在 -20 至 0 摄氏度范围内，由于电解液的粘度增加、离子传输速率降低等因素，超级电容器的容量、充放电效率和循环寿命可能会受到影响。
四、超级电容温度范围的影响因素影响超级电容器温度范围的主要因素包括：1.电解液：电解液的热稳定性、粘度等性能直接影响超级电容器的温度范围。
2.电极材料：电极材料的热膨胀系数、热稳定性等性能也会影响超级电容器的温度范围。
3.结构设计：超级电容器的结构设计、散热系统等也会对温度范围产生影响。
五、超级电容的温度管理措施为了保证超级电容器在适宜的温度范围内工作，需要采取一定的温度管理措施：1.选择合适的电解液和电极材料，提高其热稳定性和热膨胀性能。
2.设计合理的结构，提高超级电容器的散热性能。
超级电容器
超级电容器超级电容器（Supercapacitor,Ultracapacitor）又名化学电容器（Electrochemical Capacitor）是一种电荷的储存器，当电源的电压连接在电容器的两端时，电源的电荷就储存在电容器中。
超级电容器比能量高，功率释放能力强，清洁无污染，寿命长达百万次。
利用电容器能够储存大量电荷，快速、大电流冲放电的特性，可以为电动车辆的起动提供强大的电流，能够高效率的储存电动车辆制动反馈的电能，弥补了动力蓄电池的不足，延长蓄电池的寿命。
超级电容器是电动车辆上重要的储能装置，其与蓄电池的主要性能比较见下表。
超级电容器与蓄电池主要性能比较1、电容器工作原理电容器是由两个彼此绝缘的平板形金属电容板组成，在两块电容板之间用绝缘材料隔开。
电容器极板上所储集的电量q与电压成正比。
电容器的计量单位为“法拉”（F）。
当电容充上1V的电压，如果极板上储存1F的电荷量，则该电容器的电容量就是1F。
电容器的电容量：C=εA/d F式中：ε——电介质的介电常数，F/m；A——电极表面积，m2；d——电容器间隙的距离，m。
电容器的容量只取决于电容板的面积，与面积的大小成正比，而与电容板的厚度无关。
另外，电容器的电容量还与电容板之间的间隙大小成反比。
当电容元件进行充电，电容元件上的电压增高，电场能量增大，电容器从电源上获得电能，电容器中储存的电量E为：E=CU2/2式中：U——外加电压，V。
当电容元件进行放电，电容元件上的电压降低，电场能量减小，电容器从电源上释放能量，释放的最大电量为E。
2、超级电容器的特性超级电容器可以大电流放电，可以补充主电源（蓄电池或燃料电池）在电动车辆起动时所需要的峰值电流，减小主电源的负荷。
上海“奥威”科技开发公司UCT-80000F超级电容器在不同放电电流时的放电曲线见图1，在不同温度时的放电曲线见图2。
电动车辆上所采用的超级电容器的单位容量要求在1500F以上，因此要将单体电容器进行串联组合。
超级电容器
活性炭 碳气凝胶 碳纳米管 石墨烯
金属氧化物
混合型超级电容器
静电和电化学作用共同储能
导电聚合物
对称型电极
非对称型电极
可充电电池型
复合电极材料 赝电容+双电层电极
8
3
3-1 双电层电容器
双电层电容原理
其储能过程是物理过程，没有化学反应且 过程完全可逆，这与蓄电池电化学储能不同
由于正负离子在固体电极和电解液之间的表面上分别吸附， 造成两固体电极之间的电势差，从而实现能量的存储。
材料
Cellulose 纤维素
5
制作
工艺
5
超级电容器的制作工艺
磨料
行星球磨机
压制电芯
热平压机
软包超级电容器制作工艺流程图
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3
3-3 混合型超级电容器
锂离子电容器
结 构 图
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3
3-3 混合型超级电容器
充电
电解液 中的Li+嵌入 到石墨层间 形成嵌锂石 墨，同时， 电解液中的 阴离子则吸 附在活性炭 正极表面形 成双电层。
锂离子电容器机理
放电
Li+从负极 材料中脱出回到 电解液中，正极 活性炭与电解液 界面间产生的双 电层解离，阴离 子从正极表面释 放，同时电子从 负极通过外电路 到达正极。
4
4-2 超级电容器的电解液
电 解 液
性能要求
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4-2 超级电容器的电解液
按照电解液的类型可以分为水系电解液和有机系电解液
水系电解液
中性电解液(NaSO4等) 酸性电解液(H2SO4等)
碱性电解液(KOH等)。
有机/离子电解液 四氟硼酸四乙基铵(Et4NBF4)