超级电容器详解,超级电容器工作原理-KIA MOS管
超级电容器介绍
双电层电容器（英语：Electrostatic double-layer capacitor）也称为电双层电容器，或超级电容器；一种相对传统电容器而言具有更高容量的一种电容器。是介于电容器和电池之间的储能器件，它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电池的储能特性。通过极化电解质来储存能量，它与普通电容的最大区别是它是一种电化学的物理部件，但本身并不进行化学反应，超级电容的储电量特别大，达到法拉级的电容量。
双电层电容器是拥有高能量密度的电化学电容器，比传统的电解电容容量高上数百倍至千倍不等，其容量和性能介于电解电容和蓄电池之间。超级电容的吞吐速度可比电池快得多，充放电周期也远多于蓄电池。
由于具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点，是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，已经被广泛应用。
超级电容器在结构上与电解电容器非常相似，两者的主要区别在于制造电极的材料。早期的超级电容器的电极采用碳，碳电极材料的表面积很大，电容的大小取决于表面积和电极的距离，这种碳电极的大表面积再加上很小的电极距离，使超级电容器的容值可以非常大，大多数超级电容器可以做到法拉级，一般容值范围为1～5000F。
超级电容器原理分析
超级电容器的典型结构：(1)电源；(2)收集器；(3)极化电极；(4)亥姆霍兹双电层； (5)具有正负离子的电解质；(6)分离器。
超级电容器由两个被离子渗透膜隔开的电极和连接两个电极的电解质组成。电极被外加电压极化时，电解质中的粒子便形成与电极极性相反的双电层。例如，正极化的电极会在电极-电解质界面上激发出一层负离子，同时，会有用以平衡的正离子层吸附在负离子层上。负极化电极的情况则相反。
此外，一些离子可以根据电极材料和表面形状渗透进双层，成为特定的吸附离子，形成赝电容器，可视作总电容的一部分。
电极中负离子和液态电解质中溶解的正离子形成的双电层，被一层极化的溶剂分子隔开。
基本原理为：当向电极充电时，处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小（一般0.5nm以下），再加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。
超级电容器优点、用途
双电层电容相比采用电化学原理的电池，其充放电过程完全没有涉及到物质的变化，所以其具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点。
双电层电容其双电层的间距极小，致使耐压能力很弱，一般不会超过20V，所以其通常用作低电压直流或者是低频场合下的储能原件。
双电层电容用途广泛。用作起重装置的电力平衡电源，可提供超大电流的电力；用作车辆启动电源，启动效率和可靠性都比传统的蓄电池高，可以全部或部分替代传统的蓄电池；用作车辆的牵引能源可以生产电动汽车、替代传统的内燃机、改造现有的无轨电车；用在军事上可保证坦克车、装甲车等战车的顺利启动（尤其是在寒冷的冬季）、作为激光武器的脉冲能源。此外还可用于其他机电设备的储能能源。
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