大多數(shù)批量生產(chǎn)的商用超級(jí)電容器都是使用活性炭作為主要成分。活性炭可以從具有高炭含量的許多不同材料中得到，包括木炭，椰殼和果殼。見的是通過在600-900℃的無氧環(huán)境中對原料進(jìn)行熱處理以將其炭化，然后在相似的溫度范圍內(nèi)將其放入熱蒸汽中活化。第二個(gè)過程是激活炭的比表面積使其內(nèi)部產(chǎn)生大量的孔隙結(jié)構(gòu)，小體積的孔(通常直徑小于10nm)。這種孔隙率賦予材料巨大的比表面積，韓研的特殊制造方法可以超過2000m 2 /克。此外，由于來自sp2鍵合的原子的離域π電子，活性炭具有大的導(dǎo)電性。這些特性使其非常適合雙層電容應(yīng)用。一個(gè)典型的現(xiàn)成的超級(jí)電容器的基礎(chǔ)上活性炭和有機(jī)液體電解質(zhì)具有特定的電容(即，每單位質(zhì)量的電化學(xué)活性物質(zhì)的電容)為25-30f / g。
活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
什么是超級(jí)電容器，它如何工作?
超級(jí)電容活性炭是超級(jí)電容器的材料，超級(jí)電容器(也稱為超級(jí)電容器或電化學(xué)電容器)是一種類型的電化學(xué)能量儲(chǔ)存裝置的。它表面上類似于常規(guī)電容器，因?yàn)樗梢粚ζ叫邪咫姌O組成，但不同之處在于兩個(gè)電極被電解質(zhì)溶液而不是固體電介質(zhì)分離。通常但并非總是這兩個(gè)電極是相同的，并且在它們之間放置離子可滲透分離器以防止它們彼此接觸并產(chǎn)生短路。當(dāng)器件上施加電壓時(shí)，正電荷收集在一個(gè)電極上，負(fù)電荷收集在另一個(gè)電極上。對于傳統(tǒng)電容器，這是故事的結(jié)尾。然而，在超級(jí)電容器中，每個(gè)帶電極的電極將吸引來自電解質(zhì)溶液的相反電荷的物質(zhì)，其平衡電極的電荷。直接吸附在電極表面上的物質(zhì)形成所謂的“內(nèi)亥姆霍茲平面”，主要是極化溶劑分子，一些離子失去了它們的溶劑化殼。過去這是一個(gè)稱為“外亥姆霍茲平面”的層，由與電極相反的電荷的溶劑化離子組成。這種電極 - 電解質(zhì)界面處的電荷分離被稱為“雙電層效應(yīng)”，是存儲(chǔ)電能的方法。由于電位下降主要局限于該范圍為0.1?10nm的區(qū)域，相應(yīng)的電場強(qiáng)度為每千瓦數(shù)千伏，
充電超級(jí)電容器的一個(gè)電極中雙層形成和電勢分布的圖示。
雙層機(jī)制意味著每單位電壓(即電容)存儲(chǔ)的電荷量與電極的界面面積成比例。因此，超級(jí)電容器電極所需要高品質(zhì)的活性炭，一般是看活性炭比表面積和電阻值，所需活性炭最小值都要1000m2的表面積電阻越小越好。
與通過電解質(zhì)中的li +離子和每個(gè)電極之間的電荷轉(zhuǎn)移反應(yīng)儲(chǔ)存能量的鋰離子電池不同，超級(jí)電容器中的能量存儲(chǔ)本質(zhì)上是靜電的。沒有反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的限制因素和通過體電極的離子傳輸材料，超級(jí)電容器的充電和放電速度比鋰離子電池快兩個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，電池電極中鋰的重復(fù)嵌入/脫嵌可以產(chǎn)生限制其使用時(shí)間的有害副產(chǎn)物和循環(huán)應(yīng)力。超級(jí)電容器不會(huì)面臨這些問題，可以持續(xù)數(shù)十萬次充放電循環(huán)，也不會(huì)明顯感覺損耗電容量。另一方面，超級(jí)電容器通常對電池具有較差的電荷存儲(chǔ)能力; 超級(jí)電容器的能量密度小于10wh / kg，而鋰離子電池的平均功率為150wh / kg。
超級(jí)電容器的應(yīng)用
好的活性炭制造出的*電容器具有穩(wěn)定性和快速存儲(chǔ)和釋放電荷的機(jī)制，因此超級(jí)電容器非常適用于需要大功率(大量電流在短時(shí)間內(nèi)傳輸)的應(yīng)用。例如，他們可以從汽車或火車的重復(fù)制動(dòng)中恢復(fù)能量，大型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)，雷達(dá)脈沖和太陽能供電的能量存儲(chǔ)led路燈。超級(jí)電容器還可以作為電源緩沖器，減輕高峰的影響和短暫的電流中斷。它們已經(jīng)被用作風(fēng)力發(fā)電機(jī)執(zhí)行器中的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器模塊和變槳控制系統(tǒng)的備用電源。
關(guān)鍵詞：電容器 活性炭 電池 發(fā)電機(jī)

---

納米均質(zhì)機(jī)如何選購
防爆溫度變送器的組成單元和熱響應(yīng)時(shí)間
立式加工中心丟步的故障分析
油炸機(jī)油炸的食物適合小孩食用嗎？
在線電能質(zhì)量分析儀的功能特點(diǎn)
活性炭與超級(jí)電容器
ACEMB25
臭氧氧化法處理焦化廢水
冬斯燃?xì)鉁p壓閥的使用方法
YJZ-500E微機(jī)控制高強(qiáng)螺栓檢測儀的技術(shù)參數(shù)
烽火通信與綠盟科技簽約安全項(xiàng)目
線規(guī)加工中心不銹鋼片盔甲防護(hù)罩定制尺寸
步入式調(diào)溫老化試驗(yàn)房搶占新型設(shè)備要角
新陶瓷材料閥門壽命超長性能優(yōu)越
水壩漏水治理-葫蘆島口碑好
SZCB-02轉(zhuǎn)速傳感器的安裝要點(diǎn)分享
藥用尿素中氮含量的測定使用的儀器和方法
儀器文獻(xiàn)：紫外線老化試驗(yàn)箱主要特點(diǎn)
RXBF-P25/1.0PVC背壓安全閥之設(shè)計(jì)特點(diǎn)及外形安裝尺寸
方形適合叉車搬運(yùn)1000公斤砝碼