。随着超级电容器放电，正负极板上的电荷被外电路释放，电解液界面上的电荷响应减少。由此可以看出超级电容器的充放电过程始终是物理过程，没有化学反应，因此其性能是稳定的，与利用化学反应的蓄电池是不同的。图超级电容器原理图超级电容器的性能特点超级电容器具有优良的脉冲充放电和大容量储能性能，单体容量已经达到万法拉级，是种介于静电电容器与电池之间的储能元件。与普通电容器和电池相比，超级电容器具有许多电池无法比拟的优点，。具有极高的功率密度。电容器的功率密度为电池的倍，可达到左右，可以在短时间内放出几百到几千安培的电流。这个特点使得超级电容器非常适合用于短时间高功率输出的场合。充电速度快。超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速可逆的化学过程，可采用大电流充电，能在几十秒到数分钟内完成充电过程，是真正意义上的快速充电。而蓄电池则需要数小时完成充电，采用快速充电也需要几十分钟。使用寿命长。超级电容器充放电过程中发生的电化学反应都具有良好的可逆性，不易出现类似电池中活性物质那样的晶型转变脱落枝晶穿透隔膜等系列的寿命终止现象。碳极电容器理论循环寿命为无穷大，实际可达次以上，比电池高倍。低温性能优越。超级电容充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行，所以容量随温度衰减非常小。电池在低温下容量衰减幅度却可高达。图为超级电容器性能特点二〇二年五月二十四日星期四图超级电容器循环寿命长具有很高的功率密度安全性和效率超级电容器的主要特性额定容量单位法拉，测试条件规定的恒定电流充电到额定电压后保持分钟，在规定的恒定电流放电条件下放电到端电压为零所需的时间与电流的乘积再除以额定电压值，由于等效串联电阻比普通电容器大，因而充容单体的内阻也拓宽了工作电压范围，其可直接作为超级电容器的液态电解质，也可溶于有机溶剂中作为电解质盐，还可引入固体聚合物电解质，以改善相关性能。在高于的使用条件下，具有很好的安全性和容量保持特性。从目前电容器用离子液体的发展来看，咪唑类离子液体具有电导率高黏度低的优点，所以做为超级电容器电解质而得到了广泛的研究，但部分离子液体的稳定性和循环性能仍然需要提高吡咯离子液体具有优良的电化学性能，在高温下仍然能保持优异的循环性能和热稳定性能，可应用于高温电容器中做为电解质短链脂肪四元季胺盐类离子液体对高比表面积活性炭性质稳定，但是般常温下不能构成离子液体，通过进行官能团处理附固有的使用寿命短温度特性差化学电池污染环境系统复杂造价高昂等致命弱点，直没有很好的解决办法。而超级电容器以其优异的特性扬长避短，可以部分或全部替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动能源，并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。正因为如此，世界各国特别是西方发达国家都不遗余力地对超级电容器进行研究与开发。超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的种全新的电容器。众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比电池具有更高的功率密度和更长的循环寿命。经过大量的研究发现，影响超级电容器电化学性能的主要因素为电极材料和电解液。其中电极材料的比表面积孔径分布表面官能团以及微孔和中孔的比例是影响材料电化学性能的主要因素，所以超级电容器电极材料的制各及优化是项很有意义的研究工作。二〇二年五月二十四日星期四电化学电容器概况电容器的原理及结构超级电容器结构图为超级电容器的模型。超级电容器中，多孔化电极采用活性炭粉和活性炭和活性炭纤维，电解液采用有机电解质，如丙烯碳酸脂或高氯酸四乙氨。工作时，在可极化电极和电解质溶液之间界面上形成的双电层中聚集的电容量由下式确定其中ε是电解质的介电常数，是由电极界面到离子中心的距离，是电极界面的表面面积。图超级电容器结构框图由图中可见，其多孔化电极是使用多孔性的活性碳有极大的表面积在电解液中吸附着电荷，因而将具有极大的电容量并可以存储很大的