近些年超級電容器開始進入人的是實現(xiàn)是因新能源未來的電動汽車中,但是,超級電容器到底是什么,他真的跟比電池還好嗎?超級電容真的是儲能的未來嗎?
在深入探討超級電容器是否真的可以改變儲能之前,我們要了解到電池和電容器都是一種儲存能量的方法
但是鋰離子電池依靠化學(xué)反應(yīng)來儲存和釋放能量,它由一個整數(shù)組成正極和負極,這兩方面都被淹沒液體電解質(zhì),并由微孔隔板隔開,僅允許離子通過,電池充放電時,離子來回流動在陰極和陽極之間,在此過程中,電池正在加熱膨脹,這些反應(yīng)會隨著時間的流逝使電池退化,從而限制了電池的使用壽命。電池技術(shù)的一個好處是具有很高的比能量和密度,因此它可以儲存大量能量供應(yīng)以后使用
但是電容器是不同的,它們不依靠化學(xué)作用來起作用,它們靜電儲存勢能,電容器使用電介質(zhì)或絕緣體,在板之間分開收集正電荷和負電荷的集合,在每個板上,正是這種分離使設(shè)備能夠儲存能量并快速釋放,它基本上是在吸收靜電,這樣的好處之一就是 3V電容器在使用15年或者20年后依然還是3V的電容器,但是電池已經(jīng)失去電,與電池不同電容器具有更高的功率通過量因此它可以在短時間內(nèi)充電和放電,但是它們的比值很低,這對極小的功率爆發(fā)很有用,這就是為什么超級電容器開始被宣傳要替代電池的原因。
電池和電容器跟超級電容器的概念并不是什么新鮮的事物,事實上1957年通用電氣就發(fā)明了第一臺超級電容器設(shè)備,但當時還沒有任何一直的商業(yè)應(yīng)用,1966年,標準石油公司意外發(fā)現(xiàn)了雙層電容器,1970年代后期日本的NEC公司開始商業(yè)提供第一臺用于計算機的“超級電容器”
1990年代ECOND的pscap(用于柴油火車的啟動器)之類的產(chǎn)品開始投放市場,并推動儲能和電容器應(yīng)用范圍像石墨烯基電容器的最新發(fā)展再次推動了增長有關(guān)超級電容器和應(yīng)用的領(lǐng)域
超級電容器的工作原理與常規(guī)的有何不同是什么讓超級電容器好過普通電容器,甚至是電池在金屬板之間的距離,在普通電容器,距離約為10-100微米(1微米是一毫米的千分之一)當時超級電容器中距離縮小到千分之一微米,而較小的距離導(dǎo)致得到更大的電場-即更多的能量儲存,不用說 碳涂層 超級電容器的極板可將存儲容量的可用表面積增加多達十萬次,這比普通電容器可使用的能量要多得多。
超級電容被發(fā)掘最大潛力應(yīng)用在混合運輸中(參考特斯拉)豐田,雪鐵龍,馬自達等等都發(fā)布使用超級電容器和傳統(tǒng)鋰離子電池組合的車輛模型,并且特斯拉在此次收購中投入的金額就已經(jīng)高達2億美元,特斯拉負責人表示,他的重點不是擴大超級電容的使用范圍,就只針對研發(fā)對特斯拉汽車的超級電容器制造技術(shù)
超級電容器使用在車上還有個好處就是功率在生了,在使用過程中,每次的剎車等都會幫助超級電容器儲能,用于加速節(jié)省電池電量,劇烈的動作比加減速,它利用了超級電容器的電源吞吐量在瑞士,還可以看到一個超級電容器的例子瑞士的公交車將在多個站點處經(jīng)過路線設(shè)置充電站,只需要十五秒即可充滿電,通過頻繁的補給來彌補能量密度和儲存的不足,而且超級電容器一次要消耗幾分鐘電流,因此這樣減輕網(wǎng)格的壓力
未來超級電容器將進入電動摩托車,航天器和波能等零部件市場,石墨烯也正是下一代超級電容器提供一系列的改進,因為能提供更大的表面積,從而提供了超級電容器更多的儲能能力。石墨烯超輕具有獨特的彈性,并且非常堅固吸收再生能源,新能源這些關(guān)鍵詞也是世界未來主要發(fā)展的方向,但加上商業(yè)可以跟這些新能源結(jié)合超級電容器的研發(fā)就指導(dǎo)一直投入大量的精力去研究開發(fā)探索,像已經(jīng)有在往電動自行車,筆記本電池等等生活產(chǎn)品研究
-
電容
+關(guān)注
關(guān)注
100文章
6046瀏覽量
150373
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論