超級(jí)電容器是非常大的電容器,具有幾千法拉的電容。為了獲得如此大的電容,需要減小超級(jí)電容器的電極之間的距離,并盡可能地增加電極表面積。因此,采用雙電層原理和活性炭多孔電極。隨著超級(jí)電容器的放電,陽(yáng)極和陰極上的電荷通過(guò)外電路放電,電解質(zhì)界面上的電荷響應(yīng)下降??梢钥闯觯?jí)電容的充放電過(guò)程始終是一個(gè)物理過(guò)程,沒(méi)有化學(xué)反應(yīng),所以性能穩(wěn)定,這與利用化學(xué)反應(yīng)的電池不同。
法拉電容器和超級(jí)電容器是非常大的電容器,具有幾千法拉的電容。電容取決于電極和電極表面積之間的距離。為了獲得如此大的電容,需要減小超級(jí)電容器的電極之間的距離,并盡可能地增加電極表面積。因此,采用雙電層原理和活性炭多孔電極。
當(dāng)超級(jí)電容器的雙電層電介質(zhì)向電容器的兩個(gè)電極施加電壓時(shí),在電極附近的電介質(zhì)界面處產(chǎn)生與電極所攜帶的電荷極性相反的電荷,并與電介質(zhì)界面結(jié)合形成電容器的兩個(gè)電極。顯然,兩個(gè)電極之間的距離非常小,只有幾納米。同時(shí)活性炭多孔電極可以獲得較大的電極表面積,可以達(dá)到2000m2/因此,具有這種結(jié)構(gòu)的超級(jí)電容器具有大的電容,并且可以存儲(chǔ)大量的靜電能量。在儲(chǔ)能方面,超級(jí)電容的這種特性介于傳統(tǒng)電容和電池之間
當(dāng)兩個(gè)電極板之間的電位低于電解液的氧化還原電極電位時(shí),電解液界面上的電荷不會(huì)與電解液分離,超級(jí)電容器處于正常工作狀態(tài)(通常低于3V)如果電容器兩端的電壓超過(guò)電解液的氧化還原電極電位,電解液就會(huì)分解,處于異常狀態(tài)。隨著超級(jí)電容器的放電,陽(yáng)極和陰極上的電荷通過(guò)外電路放電,電解質(zhì)界面上的電荷響應(yīng)下降。可以看出,超級(jí)電容的充放電過(guò)程始終是一個(gè)物理過(guò)程,沒(méi)有化學(xué)反應(yīng),所以性能穩(wěn)定,這與利用化學(xué)反應(yīng)的電池不同。