法拉電容也是超級(jí)電容。超級(jí)電容器是介于傳統(tǒng)電容器和充電電池之間的一種新型儲(chǔ)能裝置,其容量可達(dá)幾百至上千法拉,與傳統(tǒng)電容器相比:它具有較大的容量、較高的能量、較寬的工作溫度范圍和極長(zhǎng)的使用壽命;而與蓄電池相比:它又具有較高的比功率,且對(duì)環(huán)境無污染,因此可以說,超級(jí)電容器是一種高效、實(shí)用、環(huán)保的能量存儲(chǔ)裝置。法拉電容器的容量比通常的電容器大得多。由于其容量很大,對(duì)外表現(xiàn)和電池相同,因此也有稱作“電容電池”。法拉電容器屬于雙電層電容器,它是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種,其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣,都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。
1、超級(jí)電容器原理
電化學(xué)雙層電容器(EDLC)因超級(jí)電容器被我們所熟知。超級(jí)電容器利用靜電極化電解溶液的方式儲(chǔ)存能量。雖然它是一個(gè)電化學(xué)器件,但它的能量?jī)?chǔ)存機(jī)制卻一點(diǎn)也不涉及化學(xué)反應(yīng)。這個(gè)機(jī)制是高度可逆的, 它允許超級(jí)電容器充電放電達(dá)十萬甚至數(shù)百萬次。
超級(jí)電容器可以被視為在兩個(gè)極板外加電壓時(shí)被電解液隔開的兩個(gè)互不相關(guān)的多孔板。對(duì)正極板施加的電 勢(shì)吸引電解液中的負(fù)離子,而負(fù)面板電勢(shì)吸引正離子。這有效地創(chuàng)建了兩個(gè)電荷儲(chǔ)層,在正極板分離出層,并在負(fù)極板分離出另外一層。
2、超級(jí)電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)上的具體細(xì)節(jié)依賴于對(duì)超級(jí)電容器的應(yīng)用和使用。由于制造商或特定的應(yīng)用需求,這些材料可能略有不同。所有超級(jí)電容器的共性是,他們都包含一個(gè)正極,一個(gè)負(fù)極,及這兩個(gè)電極之間的隔膜電解液填補(bǔ)由這兩個(gè)電極和隔膜分離出來的兩個(gè)的孔隙。
圖1. 超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)