超级电容器,又叫双电层电容器、电化学电容器, 黄金电容、法拉电容,从储能机理上面分的话,超级电容器分为双电层电容器和赝电容器。是一种新型储能装置,它具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。超级电容器用途广泛。
从原理及特性来说,超级电容器是可以代替电池的,这也是未来超级电容器发展的一个方向。
超级电容器通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。
超级电容器与铝电解电容器相比内阻较大,因此,可在无负载电阻情况下直接充电,如果出现过电压充电的情况,双电层电容器将会开路而不致损坏器件,这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时,双电层电容器与可充电电池相比,可进行不限流充电,且充电次数可达10^6次以上,因此双电层电容不但具有电容的特性,同时也具有电池特性,是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。
但从本质来说,超级电容器(双电层)是电容器。储能少。锂电是化学电池。储能多。超级电容具有大功率密度,锂离子电池具有大能量密度。
超级电容器与锂电池相同点都可以贮存能量,不同点是超级电容量瞬间充电瞬间放电。
超级电容器充放电都是物理过程,锂电池是化学过程。
超级电容的最大优势在瞬时大电流上,而电池的优势在适当电流的持续释放上,所以二者可以互补使用,例如在电动车的使用方面最佳方案就是结合使用的,电容主要用于启动时的瞬态高流。
超容的优势在于其储能过程是一个物理过程,功率密度大,电池在于其持续的放电能力,能量密度远大于超容。
超级电容器,分为双电层电容器和不对称的赝电容:双电层电容器的正负极都使用活性炭作为电极材料,利用起超大的比表面积来储存电荷,是一种物理过程;不对称的正极使用的是氧化物,利用氧化还原来储存电荷,负极和上述双电层电容器一样。锂离锂电池,正极材料氧化还原,负极是锂离子的嵌入和脱出。
超级电容器不同于电池,在某些应用领域,它可能优于电池。有时将两者结合起来,将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来,不失为一种更好的途径。