Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
家 » 超级电容器

超级电容器

1957
  • H. I. Becker
研究人员在电化学实验室分析超级电容器。.

(图片仅供参考)

一个 electric double-layer capacitor (EDLC), or supercapacitor, stores energy electrostatically by polarizing an electrolytic solution. Unlike a conventional battery, no chemical reactions are involved. It stores energy in the electric double-layer (Helmholtz double layer) formed at the interface between a high-surface-area electrode and an electrolyte. This allows for extremely fast charging and discharging and a very long cycle life.

双电层电容器(EDLC)的核心原理是利用固体导电电极和液体电解质界面处的电荷分离。电极通常由活性炭或其他具有极高比表面积(高达每克2000平方米)的多孔材料制成。施加电压后,电解质中的离子会向极性相反的电极迁移,形成两层电荷——一层是电极表面的电子层,另一层是电解质中的离子层。这两层电荷被一层分子级薄的绝缘层隔开,这层绝缘层被称为亥姆霍兹层,起到介电层的作用。电容由公式C = εA/d给出,其中ε是电解质的介电常数,A是电极表面积,d是电荷分离距离。巨大的表面积和极小的电荷分离距离(纳米级)使得EDLC具有极高的电容值,比传统电容器高出数千倍。这使得它们能够储存大量的能量,尽管它们的能量密度仍然低于电池。它们的主要优势在于功率密度——即快速输送和吸收电荷的能力。

UNESCO Nomenclature: 2203
- 物理化学

类型

物理设备

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 莱顿瓶的发明(1745年)
  • 亥姆霍兹的双电层理论(19世纪50年代)
  • 多孔碳材料的开发
  • 静电和电容的基本原理

应用程序

  • 公交车、火车和起重机的再生制动
  • 电子设备中存储器的短期电源备份(sram、dram)
  • 可再生能源系统中的电力稳定
  • 发动机冷启动辅助
  • 相机闪光灯

专利:

  • US2800616A

潜在创新理念

  • 混合超级电容器结合了类似电池的电极和类似电容器的电极
  • 石墨烯基电极具有更高的表面积和电导率
  • 集成到车身面板的结构超级电容器
  • micro-supercapacitors for powering 智能机器人 sensors and 可穿戴 tech
  • 电解质优化,可实现更宽的工作温度和更高的电压
  • 柔性可拉伸超级电容器
  • 氧化还原活性电解质(伪电容器)可提高能量密度
  • 编织成纺织品的纱线超级电容器
  • 用于智能窗户和显示器的透明超级电容器
  • 自修复超级电容器
Related to: supercapacitor, EDLC, ultracapacitor, electric double-layer, Helmholtz layer, activated carbon, power density, regenerative braking, electrostatic storage, fast charging.

历史背景

超级电容器

1950
1950
1950
1957
1957
1959-11
1960
1950
1950
1950
1950
1957
1958
1960
1960

(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

只有注册会员才能免费获得 100% 的全尺寸图片和下载。.

> 登录 <