在过去的几年里,超级电容器被誉为下一个锂离子电池。

  1991年,超轻锂离子电池投入商用后,彻底改变了能源和电子行业,使小型便携设备和苹果、三星、特斯拉等公司成为可能。如今,它们是电动汽车(ev)和电网规模电池存储中最常见的电池。

超级电容器的应用前景和发展方向(超级电容器的发展方向在哪里)(1)

  超级电容器的典型结构:(1)电源,(2)集电极,(3)极化电极,(4)赫姆霍兹双层,(5)正负离子电解液,(6)分离器。

  最近,当特斯拉收购领先的超级电容器和储能公司麦克斯韦技术公司时,超级电容器开始成为新闻的焦点。但这项技术实际上可以追溯到20世纪50年代。

  Céline Merlet是图卢兹保罗·萨巴蒂耶大学的CNRS研究员,也是ISC 2021的发言人,他在离子水平上模拟潜在的超级电容器材料,从而更好地了解其储能潜力。

  在这里,她讨论了超级电容器是什么,它们如何工作,以及它们的发展方向。

  什么是超级电容器?

  与电池一样,超级电容器也是储能设备,但是,电池通过化学反应储存和释放能量,而超级电容器使用静电充电。

  它们被称为超级电容器只是因为它们可以存储比电容器更多的能量。普通的电容器是由绝缘体隔开的两块金属板。”绝缘体将聚积在极板上的正离子和负离子分开。

  电容器的充放电速度比锂离子电池快,而锂离子电池的瓶颈在于将化学反应转化为电荷所需的时间。所以这类的电池非常适合用于相机闪光灯、通信系统和计算机内存备份系统。

  但是,它们有一个明显的缺点。它们按重量计算的能量比锂离子电池少得多。为了提供大量的能量,它们必须非常强大,这使得它们在电动汽车等技术中不切实际。

  所以超级电容的出现成功地解决了这一缺陷问题

  专家表示当你使用多孔碳[作为电极材料]时,多孔性会产生大量的表面积。可以存储的电荷与表面积相关,因此超级电容器可以存储大量能量,大约是电容器的10到100倍。

  超级电容器的寿命也比锂离子电池长得多。在使用过程中,化学反应会导致电池升温、膨胀和收缩,随着时间的推移会腐蚀电池,它们平均循环500到10000次,而超级电容器平均循环10万到1亿次。

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