在過(guò)去的幾年里，超級(jí)電容器被譽(yù)為下一個(gè)鋰離子電池。1991年，超輕鋰離子電池投入商用后，徹底改變了能源和電子行業(yè)，使小型便攜設(shè)備和蘋果、三星、特斯拉等公司成為可能。如今，它們是電動(dòng)汽車(ev)和電網(wǎng)規(guī)模電池存儲(chǔ)中最常見的電池。

　　超級(jí)電容器的典型結(jié)構(gòu):(1)電源，(2)集電極，(3)極化電極，(4)赫姆霍茲雙層，(5)正負(fù)離子電解液，(6)分離器。

　　最近，當(dāng)特斯拉收購(gòu)領(lǐng)先的超級(jí)電容器和儲(chǔ)能公司麥克斯韋技術(shù)公司時(shí)，超級(jí)電容器開始成為新聞的焦點(diǎn)。但這項(xiàng)技術(shù)實(shí)際上可以追溯到20世紀(jì)50年代。

　　Céline Merlet是圖盧茲保羅·薩巴蒂耶大學(xué)的CNRS研究員，也是ISC 2021的發(fā)言人，他在離子水平上模擬潛在的超級(jí)電容器材料，從而更好地了解其儲(chǔ)能潛力。

　　在這里，她討論了超級(jí)電容器是什么，它們?nèi)绾喂ぷ?，以及它們的發(fā)展方向。

　　什么是超級(jí)電容器?

　　與電池一樣，超級(jí)電容器也是儲(chǔ)能設(shè)備，但是，電池通過(guò)化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)存和釋放能量，而超級(jí)電容器使用靜電充電。

　　它們被稱為超級(jí)電容器只是因?yàn)樗鼈兛梢源鎯?chǔ)比電容器更多的能量。普通的電容器使用由絕緣體隔開的兩塊金屬板?！苯^緣體將聚積在極板上的正離子和負(fù)離子分開。

　　電容器的充放電速度比鋰離子電池快，而鋰離子電池的瓶頸在于將化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電荷所需的時(shí)間。所以這類的電池非常適合用于相機(jī)閃光燈、通信系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)內(nèi)存?zhèn)浞菹到y(tǒng)。

　　但是，它們有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)。它們按重量計(jì)算的能量比鋰離子電池少得多。為了提供大量的能量，它們必須非常大，這使得它們?cè)陔妱?dòng)汽車等技術(shù)中不切實(shí)際。

　　所以超級(jí)電容的出現(xiàn)成功的解決了這一缺陷問(wèn)題

　　專家標(biāo)識(shí)當(dāng)你使用多孔碳[作為電極材料]時(shí)，多孔性會(huì)產(chǎn)生大量的表面積?？梢源鎯?chǔ)的電荷與表面積相關(guān)，因此超級(jí)電容器可以存儲(chǔ)大量能量，大約是電容器的10到100倍。

　　超級(jí)電容器的壽命也比鋰離子電池長(zhǎng)得多。在使用過(guò)程中，化學(xué)反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電池升溫、膨脹和收縮，隨著時(shí)間的推移會(huì)腐蝕電池，它們平均循環(huán)500到10000次，而超級(jí)電容器平均循環(huán)10萬(wàn)到1億次。