超等電容器，也叫電化學(xué)電容器，是20世紀(jì)60年月成長(zhǎng)起來(lái)的一種新型儲(chǔ)能元件。1957年，美國(guó)的Becker首先提出了可以將電容器用作儲(chǔ)能元件，具有靠近于電池的能量密度。1962年，尺度石油公司(SOHIO)出產(chǎn)了一種事情電壓為6V、以碳質(zhì)料作為電極的電容器。稍后，該技能被轉(zhuǎn)讓給NEC電氣公司，該公司從1979年開始出產(chǎn)超等電容器，1983年率先推向市場(chǎng)。20世紀(jì)80年月以來(lái)，操作金屬氧化物或氮化物作為電極活性物質(zhì)的超等電容器，因其具有雙電層電容所不具有的若干利益，現(xiàn)已引起寬大科研事情者極大樂趣。

　　1超等電容器的儲(chǔ)能道理

　　超等電容器按儲(chǔ)能道理可分為雙電層電容器和法拉第準(zhǔn)電容器。

　　1.1雙電層電容器的根基道理

　　雙電層電容器的根基道理是操作電極和電解質(zhì)之間形成的界面雙電層來(lái)存儲(chǔ)能量的一種新型電子元件。當(dāng)電極和電解液打仗時(shí)，由于庫(kù)侖力、分子間力可能原子間力的浸染，使固液界面呈現(xiàn)不變的、標(biāo)記相反的兩層電荷，稱為界面雙電層。這種電容器的儲(chǔ)能是通過(guò)使電解質(zhì)溶液舉辦電化學(xué)極化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并沒有發(fā)生電化學(xué)回響，這種儲(chǔ)能進(jìn)程是可逆的。

　　1.2法拉第準(zhǔn)電容器的根基道理

　　繼雙電層電容器后，又成長(zhǎng)了法拉第準(zhǔn)電容，簡(jiǎn)稱準(zhǔn)電容。該電容是在電極外貌或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間上，電活性物質(zhì)舉辦欠電位沉積，產(chǎn)生高度的化學(xué)吸脫附或氧化還原回響，發(fā)生與電極充電電位有關(guān)的電容。對(duì)付法拉第準(zhǔn)電容，其儲(chǔ)存電荷的進(jìn)程不只包羅雙電層上的存儲(chǔ)，并且包羅電解液中離子在電極活性物質(zhì)中由于氧化還原回響而將電荷儲(chǔ)存于電極中。

　　2超等電容器的特性

　　超等電容器是介于傳統(tǒng)物理電容器和電池之間的一種較佳的儲(chǔ)能元件，其龐大的優(yōu)越性表示為：①功率密度高。超等電容器的內(nèi)阻很小， 220UF 100V，并且在電極/溶液界面和電極質(zhì)料本體內(nèi)均能實(shí)現(xiàn)電荷的快速儲(chǔ)存和釋放。②充放電輪回壽命長(zhǎng)。超等電容器在充放電進(jìn)程中沒有產(chǎn)生電化學(xué)回響，其輪回壽命可達(dá)萬(wàn)次以上。③充電時(shí)間短。完全充電只需數(shù)分鐘。④實(shí)現(xiàn)高比功率和高比能量輸出。⑤儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。⑥靠得住性高。超等電容器事情中沒有舉動(dòng)部件，維護(hù)事情少少。⑦情況溫度對(duì)正常利用影響不大。超等電容器正常事情溫度范疇在-35～75℃。⑧可以任意并聯(lián)利用， 330UF 50V，增加電容量;若采納均壓后，還可串聯(lián)利用，提高電壓品級(jí)。

　　3超等電容器儲(chǔ)能技能應(yīng)用

　　超等電容器作為大功率物理二次電源，在百姓經(jīng)濟(jì)各規(guī)模用途十分遍及。各發(fā)家國(guó)度都把超等電容器的研究列為國(guó)度重點(diǎn)計(jì)謀研究項(xiàng)目。1996年歐洲配合體擬定了超等電容器的成長(zhǎng)打算，日本“新陽(yáng)光打算”中列出了超等電容器的研制，美國(guó)能源部及國(guó)防部也擬定了成長(zhǎng)超等電容器的研究打算。我國(guó)國(guó)度863打算擬定了電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)(2001)超等電容器課題。以下先容超等電容器儲(chǔ)能技能的應(yīng)用近況。

　　3.1電車電源

　　由于超等電容器具有很是高的功率密度，因此可以很好地滿意電車在起動(dòng)、加快、爬坡時(shí)對(duì)功率的需求，可以作為殽雜型電動(dòng)車的加快或起動(dòng)電源。美國(guó)通用汽車公司已將Maxwell Tech-nologies公司出產(chǎn)的Power Cache超等電容器構(gòu)成并聯(lián)殽雜電源系統(tǒng)和串聯(lián)電源系統(tǒng)用在汽車上。文獻(xiàn)[3]研究表白，操作超等電容器與蓄電池并聯(lián)作電源可以淘汰蓄電池的尺寸、重量，并耽誤蓄電池的利用壽命。

　　2004年7月，我國(guó)首輛超等電容器公交車及其快速充電候車站系統(tǒng)投入試運(yùn)行。該系統(tǒng)辦理了無(wú)軌電車帶來(lái)的視覺污染、靈活性差和籌劃難等問(wèn)題，以零排放、低噪聲的機(jī)能，改進(jìn)了公交汽車尾氣排放給城區(qū)帶來(lái)的氛圍污染，并制止了傳統(tǒng)蓄電池的二次污染，耽誤了利用壽命。

　　3.2電子類電源

　　超等電容器不只可以用作光電成果電子手表和計(jì)較機(jī)存儲(chǔ)器等小型裝置的電源，并且還可以用在衛(wèi)星上。衛(wèi)星上利用的電源多是由太陽(yáng)能與電池構(gòu)成的殽雜電源，一旦裝上了超等電容器，衛(wèi)星的脈沖通訊本領(lǐng)定會(huì)獲得改進(jìn)。由于超等電容器具有快速充電的特性，對(duì)付像電動(dòng)?xùn)|西和玩具這些需要快速充電的設(shè)備來(lái)說(shuō)，超等電容器無(wú)疑是一個(gè)很抱負(fù)的電源。文獻(xiàn)[4]先容了在移動(dòng)通信電源規(guī)模，電化學(xué)雙電層電容器由于具有高功率密度和低能量密度的特性，將主要用來(lái)與其他電源殽雜構(gòu)成電源，同時(shí)還可以用于短時(shí)功率后備，用于掩護(hù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)。文獻(xiàn)[5]研究了操作雙電層電容器作為可植入醫(yī)療器械的濟(jì)急電源，由于雙電層電容器不需要過(guò)渡充放電掩護(hù)電路以及利用壽命長(zhǎng)，將替代傳統(tǒng)電池。