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制造超级电容器电极的碳材料结构越不规则,超级电容器的电容就越大

发表日期:2017-04-29 20:56 点击量:
法国研究人员日前报告说,用来制造超级电容器电极的碳材料结构越不规则,超级电容器的电容就越大,对高压的承受能力也越强。超级电容器是一种新型储能装置,具有充电时间短、输出功率高、寿命长等优点,可用于车辆制动能量回收系统等。其工作原理基于电极和电解液中的正负离子间的相互作用,电极表面积越大、和正负离子间的相互作用越强,电容就越大。电容是一种电气元件,它用铝箔做的极板中间垫以绝缘两端加上引线卷绕而成,性能是隔直通交。靠的是两极板充放电荷的多少确定容量。电池是一种通过化学反应,吸附电荷储存能量的能源。具体说来电容是两个金属电极用绝缘材料隔开,再加以保护外壳的结构,电解电容也有电解液,一般电容用作耦合、滤波、退偶等,都是作为“瞬间供电”使用,所以提供的能量不是很大,所以要求电容存储的电能也不多。电池也是两个电极,但通常都有大量的电化学材料,充电时把电能转成化学能存储,放电时化学能转化成电能。电池和电容的特性有点接近。
它们的主要区别在于:
1.储能:电池存储的电能很多,电容存储的少。
2.充电速度:电池比较慢,电容充电很快。
3.大电流充电:大部分电容可大电流充电,但电池比较少见大电流充电的。
随着电子技术的发展,现在电容的容量越做也大,在很多地方逐步代替了电池,比如现在自动冲水的水龙头很多都用超级电容(容量非常大的电容)来代替 电池,还有实时时钟电路(大部分耗电在微安级的)很多也都用超级电容代替电池,去年中国也研制了用于汽车供电的超级电容,代替锂电池给汽车发动机供电。
电容的用途非常多,主要有如下几种:
1.隔直流:作用是阻止直流通过而让交流通过。
2.旁路(去耦):为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。
3.耦合:作为两个电路之间的连接,允许交流信号通过并传输到下一级电路
4.滤波:这个对DIY而言很重要显卡上的电容基本都是这个作用。
5.温度补偿:针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响,而进行补偿,改善电路的稳定性。
6.计时:电容器与电阻器配合使用,确定电路的时间常数。
7.调谐:对与频率相关的电路进行系统调谐,比如手机、收音机、电视机。
8.整流:在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。
9.储能:储存电能,用于必须要的时候释放。例如相机闪光灯,加热设备等等。(如今某些电容的储能水平已经接近锂电池的水准,一个电容储存的电能可以供一个手机使用一天。
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