超级电容器
究竟什么是超级电容器?它与电容器有何不同?简单来说，电容器的功能是存储电荷并快速传输，而电池的功能是存储电荷并在较长时间内传输。换句话说，当你驾驶全新的电动汽车加速时，你需要一个电容器，而当你在高速公路上巡航时，你需要一个电池。从历史上看，电容电池之前，与第一电容器-或冷凝器-出现在德国中期的18个世纪，“莱顿瓶”。串联起来，冷凝器形成了一个“电池”。超级电容器并不仅仅凭空出现来解决我们的电池需求：它们已经研究、开发和使用了30多年。
超级电容器又名电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors)，双电层电容器(ElectricalDouble-LayerCapacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。传统电容器由两个导电电极组成，由电介质(如塑料、纸、玻璃或陶瓷)隔开。它们以静电方式储存能量。超级电容器(也称为超级电容器)出现在1970年代后期，顾名思义，在实现相同目标的同时更有效。他们要么在电极和电解质之间的界面上使用电荷分离(所谓的双电层电容器)，要么使用氧化还原反应、嵌入和电吸附(所谓的赝电容器)。非对称或混合电容器在非对称电极上结合了静电和电化学电容的原理。电化学超级电容器在技术上最接近可充电电池。
超级电容器是利用双电层原理的电容器，原理示意图如图2。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，与普通电容器一样，极板的正电极存储正电荷，负极板存储负电荷，在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。
消费电子产品：在负载波动的应用中，例如膝上型计算机、PDA、GPS、便携式媒体播放器、手持设备、和光伏系统，超级电容器可以稳定电源。超级电容器用于输送功率照相闪光灯在数码相机和用于LED手电筒，可以在时间短得多段充电。
工具：带有用于储能的超级电容器的无绳电动螺丝刀的运行时间约为同类电池型号的一半，但可以在90秒内充满电。闲置三个月后，它还可以保留85%的电量。
电网电源缓冲器：许多非线性负载，例如EV充电器、HEV、空调系统和高级电源转换系统，都会导致电流波动和谐波。这些电流差异会造成不必要的电压波动，从而导致电网上的功率振荡。功率振荡不仅会降低电网的效率，还会导致公共耦合总线中的电压下降，以及整个系统的相当大的频率波动。为了克服这个问题，超级电容器可以作为负载和电网之间的接口来实现，以充当电网和从充电站汲取的高脉冲功率之间的缓冲器。
低功耗设备电源缓冲器：超级电容器为RAM、SRAM、微控制器和PC卡等低功耗设备提供备用或紧急关闭电源。它们是低能耗应用的唯一电源，例如自动抄表(AMR)设备或工业电子设备中的事件通知。超级电容器缓冲往返可充电电池的电源，减轻短时间断电和高电流峰值的影响。电池仅在长时间中断期间启动，例如，如果主电源或燃料电池出现故障，这会延长电池寿命。不间断电源(UPS)可以由超级电容器供电，它可以取代更大的电解电容器组。这种组合降低了每个周期的成本，节省了更换和维护成本，使电池能够缩小尺寸并延长电池寿命。
稳压器：超级电容器可以通过充当阻尼器来稳定电力线的电压波动。风力和光伏系统表现出由超级电容器可以在几毫秒内缓冲的阵风或云引起的波动供应。
微电网：超级电容器可用于微电网存储，以在需求高且产量暂时下降时瞬间注入电力，并在反向条件下存储能量。它们在这种情况下很有用，因为微电网越来越多地产生直流电，并且电容器可用于直流和交流应用。超级电容器与化学电池配合使用效果最佳。
能量收集：超级电容器是适用于能量收集系统的临时储能装置。在能量收集系统中，能量从环境或可再生能源(例如机械运动、光或电磁场)收集，并在能量存储设备中转换为电能。例如，已经证明从RF(射频)场(使用RF天线作为适当的整流器电路)收集的能量可以存储到印刷超级电容器中。然后使用收集到的能量为专用集成电路(ASIC)电路供电10多个小时。
医疗：超级电容器用于除颤器中，它们可以提供500焦耳的能量将心脏电击回窦性心律。
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