超级电容器简介汇总

优点：电导率高，内阻低。 缺点：分解电压较低，电化学窗口窄；低温性能差。
三、超级电容器电解液分类
离子液体电解液
优点： 缺点：
一类由于阴、阳离子极不对称和空间阻碍,导致离 子静电势较低,完全由离子组成的液态物质。 几乎无蒸汽压、不爆炸、不挥发；离子导电率高；电
化学窗口宽。
黏度过高；成本较大。 固体电解质或凝胶聚合物电解质由聚合物、电解质
混合电容器
一个电极采用活性炭电极，另一电极采用贋电容电极材料或 电池材料。既存在双电层电容，也存在法拉第电容。
2.2 超级电容器的特点
表1.1 超级电容器、传统电容器和蓄电池的特性比较 传统电容器 额定充电时间 额定放电时间 能量密度/ Wh Kg 1 功率密度/ 充放电效率
W Kg -1
电解质：
四氟硼酸四乙基铵、双草酸硼酸锂等 导电添加剂、阻燃剂、过充保护剂等 工作电压较高、工作温度范围宽 电导率较低，溶剂易挥发
添加剂：
优点： 缺点：
有机电解液重要性能指标
(1) 分解电压宽：U ≥2.7V (2)电导率高：κ ≥13.8mS/cm (3)使用的温度范围宽:-40℃～70℃ （4）安全无毒,对环境无污染
固体、凝胶电解液
优点： 缺点：
盐、低分子有机溶剂组成。
无电解液泄漏，比能量高，工作电压较高。 电解质盐在聚合物中溶解度相对较低，电导率较低，电极/电 解质之间接触情况很差。
有机电解液
超级电容器有机电解液体系主要由强离解能力的有机溶剂、产生高电导率 的电解质及少量改善电容器性能的添加剂组成。 有机溶剂： 碳酸丙烯酯（PC）、乙腈（AN）等
超级电容器 1-30 s 1-30 s 1-10 1000-2000 0.9-0.95
蓄电池 1-5 h 0.3-3 h 20-180 50-300 0.7-0.85
10-6~10-3 s 10-6~10-3 s ＜0.1 ＞10000 ＞0.9
循环寿命
几乎无限
＞100000
500-2000
2.2 超级电容器的特点
超级电容器 特点
绿 色 环 保
2.3 超级电容器的应用
军 事 领 域
超级电容器的 应用
航 天 航 空 太阳能、风能发电
智 能 仪 表
电 子 产 品
电动汽车
三、超级电容器电解液分类
超级电容器用电解液一般分为水系电解液、离子液体电 解液、固体及凝胶电解液以及有机电解液 。
水系电解液
酸性电解液： 碱性电解液： 中性电解液： H2SO4水溶液体系 KOH水溶液体系 KCl水溶液体系
有机电解液发展方向 高电导率 高工作电压
发展趋势
工作温度范围宽
化学稳定性好 安全无毒
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汇报人：赵苗苗
报告内容
一、研究背景 二、超级电容器概况 三、超级电容器电解液分类
一、研究背景
内燃机
化石燃料短缺、 污染环境
燃料电池、 化学电池
使用寿命短、
超级电容器
循环寿命长、 功率密度高
低温性能差
二、超级电容器概况
超级电容器主要由电极材料Hale Waihona Puke Baidu隔膜和电解液组成。许多科研工 作者都致力于电极材料的研究 。其结构主要分为卷绕式和叠片式。
2.1 超级电容器的分类及工作原理
超级电容器的分类
双电层电容器 工 作 原 理 法拉第准电容器（贋电容） 混合电容器
5
超级电容器工作原理
双电层电容器
是基于电极/电解液界面电荷分离所产生的双电层电容。 电极材料以活性炭为主。
超级电容器工作原理
法拉第电容器
在电极表面或体相中的二维或准二维空间上, 电活性物质进行 高度可逆的化学吸附、脱附或氧化还原反应。电极材料以金 属氧化物或导电聚合物为主。