双电层电容器物料了解吗?双电层电容器有哪些优缺点?
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双电层电容器的电能储备容量完全可以当做电池使用,与铝电解电容器相比,双电层电容器内阻更大。为增进大家对双电层电容器的认识,本文将对双电层电容器物料、双电层电容器的优缺点予以介绍。如果你对双电层电容器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、双电层电容器物料
在一般情况下,双电层电容通过了纳米材料的使用,代替传统的绝缘层,通常活性炭提高存储密度。活性炭是一个非常多孔,“海绵”碳形式有一个非常高的比表面积 - 一个共同的近似是1克(铅笔橡皮擦般大小的量),有一个大约250平方米的表面面积大小 - 一个网球场。它通常是极其精细,但很“粗糙”的粒子,其中,散装,形成许多小孔的低密度堆粉末。由于这种材料甚至是一层薄薄的表面积是许多倍,比传统材料,如铝,越来越多的电荷载体(电解质的离子或自由基)可以存储在一个给定的体积。由于碳是不是一个很好的绝缘体(与传统设备所使用的优良绝缘体),一般双电层电容限于低2-3至五为了潜力,因此必须是“堆叠”(串联),只是作为传统电池必须提供更高的电压。
活性炭是不是“完美”的申请材料。其实运营商的收费(效果)相当大,特别是由分子的包围时,往往大于木炭留下的洞,这是接受他们太小,限制了存储。
2007年8月研究人员结合与定向碳纳米管的可生物降解的纸电池,锂离子电池和超级电容器(称为bacitor)旨在充当。该设备采用本质上是一种液体盐,离子液体作为电解液。可以卷起的纸张,扭曲,折叠,切或不完整或效率损失,或堆积,像普通的纸(或伏打电堆),来提高总产量。他们可以在各种尺寸,从邮票到大报。其重量轻,成本低,使他们有吸引力的便携式电子设备,飞机,汽车,玩具(如模型飞机),而他们的能力,使用血液中的电解质,使他们潜在的有用的医疗器械,如心脏起搏器。
二、双电层电容器优点
第一︰寿命长,能维持数百万个充电循环的寿命。由于电容的充放电循环次数很多(百万次或更多,与大部分市售的充电电池200-1000次相比),电容可以在大多数设备的寿命内持续使用,这使得设备变得更环保。充电电池通常寿命只有几年,而且他们的高活性化学电解质存在处理和安全上的隐患。双电层电容也可以与电池结合起到电荷调节功能,存储来自其他能量源的能量已达到均衡负载的目的,然后使用充电电池,只要电容器未充满,任何多余的能量都可以利用;
第二︰每个周期的平均成本低;
第三︰良好的可逆性;
第四︰充电和放电率非常高;
第五︰非常低的内部电阻(ESR)和随之而来的高周期效率(95%以上)和极低的放热;
第六︰高输出功率;
第七︰比功率高。根据ITS(交通研究学院,戴维斯,加利福尼亚)的测试结果,双电层电容的具体功率可超过6千瓦/千克,同时有着95%的效率[13];
第八︰使用无腐蚀性的电解质和低毒性的材料,提高了安全性;
第九︰简单的充电方法,不必进行过充检测,因为没有过充的可能;
第十︰配合充电电池使用时,在某些应用中电容可以在很短的时间内提供能量,减少电池循环速率,延长电池寿命。
三、双电层电容器缺点
第一︰电化学电池(3-5·W·H /千克为一个标准的超级电容器每单位重量储存的能量一般是较低,尽管85瓦时/公斤已在实验室中实现[4] 2010年相比, 30-40·W·H /公斤的铅酸电池,100-250·W·H /公斤,锂离子电池,约1/1万分之一体积的汽油的能量密度;
第二︰具有最高的任何类型的电容器的介质吸收;
第三︰高自放电 - 率大大高于电化学电池高;
第四︰最大的低电压 - 系列连接需要,以获得更高的电压,电压平衡可能需要;
第五︰与实际的电池,在任何电容,包括双电层电容,电压显著下降,因为它的排放。能源的有效存储和恢复需要复杂的电子控制和开关设备,随之而来的能量损失。一个多电压5.3 W EDLC的医疗设备电源的详细论述了详细的设计原则。它使用在约150秒共55 F的电容,收费,运行约60秒。电路采用开关模式稳压器,线性稳压器的清洁和稳定的电力,减少约70%的效率。开关稳压器,降压,升压,降压 - 升压类型的讨论,并得出结论,大不相同跨EDLC的降压 - 升压电压是最好的,增加第二个最好,降压不宜;
第六;非常低的内部电阻允许极快速放电时短路,导致类似的任何其他类似的电压和电容(一般比电化学电池)电容火花危险。
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