赝电容电容器(赝电容电容器的特点)

159 2023-02-05 04:05

1. 赝电容电容器的特点

伊娜电容中超级电容最好。

又名电化学电容,双电层电容器、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。

它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。

2. 什么叫赝电容

目前赝电容电极材料主要为一些金属氧化物和导电聚合物。目前对金属氧化物电极电化学电容器所用电极材料的研究,主要是一些过渡金属氧化物,如a—MnO2‘nH20、a—V205·nH20、a—RuO2·nH20、IrO2、Ni0 、H3PM ol2040‘nH20、W 03、Pb02、Co304、SrRuO3等,另外还有发展金属的氮化物y-M~N作电极材料。

金属氧化物基电容器目前研究最为成功的电极材料主要是氧化钌,由于贵金属的资源有限,价格过高将限制对它的使用,对于金属氧化物电容器的研究主要在于降低材料的成本,寻找较廉价的材料。

3. 赝电容电容器工作原理

赝电容从电化学的角度可以分为三个类型:(1)欠电位沉积;(2)氧化还原赝电容;(3)插层式赝电容。欠电位沉积是溶液中金属离子在其氧化还原电位下,吸附在另一种金属表面形成单层金属层的过程。这一过程是发生在两种不同金属之间的,典型的例子就是利用欠电位沉积法在金电极表面沉积一层铅。氧化还原赝电容是指溶液中的离子电化学吸附到活性物质表面或者近表面,然后与传输来的电子发生氧化还原反应,将电子/离子转化为电荷储存起来的过程。插层式赝电容是针对隧道状或者层状材料的一种新型的赝电容形式。溶液中的离子插层到材料的孔或者层间,进而与周围的原子、传输过来的电子发生氧化还原反应。这种赝电容形式不同于锂电池的插层,不会发生材料的相变。三种类型的赝电容虽然具体的物理化学过程不尽相同,但是其氧化还原反应过程中电荷转移数量和反应电位的关系却遵循着同一公式:

赝电容

其中,E是电位(V),R是理想气体常数(8.3 J/mol K),T是温度(K),n是电子数,F是法拉第常数(96485 C/mol),X是一个比例系数,代表着表面或者内部孔道结构占据的比例。因此,可以推导出电容的计算方法:

赝电容

其中m是活性物质的分子质量。从公式中可以看出,E与X并不是完全的线性关系,因此电容并不是一个常数,与物理学的电容不同,所以将其命名为“赝”电容。

4. 赝电容器的优缺点

区别在于超级电容可以快充快放电,寿命长,电池充放电速度慢,寿命较短。

1.超级电容的功率特性要好于电池,可以大电流快速充放电,电池的能量密度要比超级电容高,同等体积下电池储存的能量要多。

2.由于超级电容充电式物理的过程,所以寿命要长,一般充放电次数达到50万次以上,电池充放电次数要少甚多,铅酸蓄电池500次,锂电池1000-1500次,不同类型的充放电次数不一样。

5. 伪电容器是赝电容器嘛

超级电容器是比较省电的,赝电容器是比较耗电的

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