什么叫超級電容，用在什么地方

      超級電容 ，又名電化學電容器(Electrochemical Capacitors)，雙電層電容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發(fā)展起來的通過極化電解質(zhì)來儲能的一種電化學元件。它不同于傳統(tǒng)的化學電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發(fā)生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質(zhì)組成的雙電層結(jié)構(gòu)獲得超大的容量。

       突出優(yōu)點是功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬，是世界上已投入量產(chǎn)的雙電層電容器中容量最大的一種。

      超級電容器之所以稱之為“超級”的原因：

      超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負離子，負極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負極板附近，負離子在正極板附近。

     超級電容器在分離出的電荷中存儲能量，用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。

      傳統(tǒng)電容器的面積是導體的平板面積，為了獲得較大的容量，導體材料卷制得很長，有時用特殊的組織結(jié)構(gòu)來增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板，一般為塑料薄膜、紙等，這些材料通常要求盡可能的薄。

       超級電容器的面積是基于多孔炭材料，該材料的多孔結(jié)構(gòu)允許其面積達到2000m2/g，通過一些措施可實現(xiàn)更大的表面積。超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的。該距離（<10 Å）和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實現(xiàn)的距離更小。

      龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其“超級”所在。

應用產(chǎn)品

1、汽車領(lǐng)域

       在汽車工業(yè)中，智能啟?？刂葡到y(tǒng)（輕型混合動力系統(tǒng)）的應用為超級電容器提供了廣闊的舞臺，在插電式混合動力汽車上的表現(xiàn)尤為突出。 由于電動汽車頻繁啟動和停車，使得蓄電池的放電過程變化很大。在正常行駛時，電動汽車從蓄電池中汲取的平均功率相當?shù)?，而加速和爬坡時的峰值又相當高。在現(xiàn)有的電動汽車電池技術(shù)條件下，蓄電池必須在比能量和比功率以及比功率和循環(huán)壽命之間做出平衡，而難以在一套能源系統(tǒng)上同時追求高比能量、高比功率和長壽命。為了解決電動汽車續(xù)駛里程與加速爬坡性能之間的矛盾，可以考慮采用兩套能源系統(tǒng)，其中由主能源提高最佳的續(xù)駛里程，而由輔助能源在加速和爬坡時提供短時的輔助動力。輔助能源系統(tǒng)的能量可以直接取自主能源，也可以在電動汽車剎車或下坡時回收可再生的動能，選用超級電容做輔助能。短期內(nèi)，超級電容極低的比能量使其不可能被單獨用作電動汽車能源系統(tǒng)，但用做輔助能量源具有顯著優(yōu)點。在電動汽車上使用的最佳組合為電池-超級電容混合能量系統(tǒng)，對電池的比能量和比功率要求分開。超級電容具有負載均衡作用，電池的放電電流減少使用電池的可利用能量、使用壽命得到顯著提高；與電池相比，超級電容可以迅速高效地吸收電動汽車制動產(chǎn)生的再生動能。超級電容的早和均衡和能量回收作用使車輛的續(xù)駛里程得到極大的提高。但系統(tǒng)要對電池、超級電容、電動機和功率逆變器等做綜合控制和優(yōu)化匹配，功率變換器及其控制器的設(shè)計應用充分考慮電動機和超級電容之間的匹配。

2、其他領(lǐng)域

      超級電容器三十多年的發(fā)展歷程中微型超級電容器已經(jīng)在小型機械設(shè)備上得到廣泛應用，例如電腦內(nèi)存系統(tǒng)、照相機、音頻設(shè)備和間歇性用電的輔助設(shè)施。而大尺寸的柱狀超級電容器則多被用于汽車領(lǐng)域和自然能源采集上。就未來十年的發(fā)展而言，超級電容器將是運輸行業(yè)和自然能源采集的重要組成部分。

      大尺寸超級電容器（125伏）可用在火車和地鐵的剎車制動系統(tǒng)上，亦可為物料搬運工程車提供能量輸出；中等尺寸超級電容器（75伏）可用在太陽能能量收集方面，因為其具備可在高溫下工作的特性；48V超級電容器應用于汽車；小尺寸超級電容器（2.7伏之內(nèi)）則對通訊設(shè)施的持續(xù)供電和電腦內(nèi)存系統(tǒng)儲存后備電源等有極大貢獻。

超級電容器的低阻抗對于當今許多高功率應用是必不可少的。對于快速充放電，超級電容器小的ESR意味著更大的功率輸出，幾秒鐘充電，幾分鐘放電。例如電動工具、電動玩具；

在UPS系統(tǒng)中，超級電容器提供瞬時功率輸出，作為發(fā)動機或其它不間斷系統(tǒng)的備用電源的補充；

當公共汽車從一種動力源切換到另一動力源時的功率支持；

小電流，長時間持續(xù)放電，例如計算機存儲器后備電源；

瞬時功率脈沖應用，重要存儲、記憶系統(tǒng)的短時間功率支持。

在自然能源采集領(lǐng)域里，風力發(fā)電工作流程離不開液壓系統(tǒng)或電池。因為發(fā)電機的扇葉每次停下時，內(nèi)部的渦輪機就會將扇葉調(diào)整到指定位置，這個過程在風力發(fā)電中被稱為變漿距控制系統(tǒng)，運作過程中所需的電能由液壓系統(tǒng)或電池來提供。對于電池來說，間歇性工作強度大，再加上常年的負荷，會導致自身使用壽命大打折扣。為此每隔幾年就會對每一個風力發(fā)電機進行一次“高空作業(yè)”，電池的維修和更換也是一筆不小的費用。大功率超級電容器利用其充放電快，循環(huán)壽命長的特點，可以代替電池勝任此工作，雖然前期投入成本高，但是相比頻繁維護和更換電池，費用還更低廉一些，同時還可降低工作強度。現(xiàn)在來說超級電容器還沒有作為炙手可熱的輔助設(shè)備滲透進這個能量網(wǎng)絡(luò)。