鎳碳超級電容器是電容器的一種,同時,鎳碳超級電容器也是超級電容器的一種。為增進大家對鎳碳超級電容器的認識,本文將對超級電容器、鎳碳超級電容器以及超級電容器的優(yōu)缺點予以介紹。如果你對鎳碳超級電容器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、超級電容器分類
由于超級電容器是一類新型產品,在結構、材料、性能等方面都進行了不同的更新調整。根據不同的內容,對超級電容器進行分類的方法是各不相同的。當前,對于超級電容器的分類一般參照電容器的原理、電解質等兩大要素劃分,每一類超級電容器又可分成不同的類別。
(1)根據原理分類。根據不同的作用原理,超級電容器主要劃分成雙電層型超級電容器、贗電容型超級電容器等兩大類。雙電層型超級電容器,在制造材料上進行了更新處理,如:活性碳電極材料,結合高比表面積的活性碳材料加工后制成電極;碳氣凝膠電極材料,結合前驅材料制備凝膠,再進行碳化活化處理作為電極。贗電容型超級電容器,一般采用了金屬氧化物電極材料、聚合物電極材料。前者有:NiOx、MnO2、V2O5等用于正極材料,活性碳等用于負極材料,后者有:PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等經P型或N型或P/N型摻雜制取電極。
(2)根據電解質分類。電解質是溶于水溶液之后具備導電性能的化合物。超級電容器里的電解質包括:水性電解質、有機電解質等兩種。水性電解質比較普遍的電解質有酸性、堿性、中性之分,不同特性電解質的組成也不相同。如:酸性電解質由36%的H2SO4水溶液構成,堿性電解質由KOH、NaOH 等強堿構成等。有機電解質一般選擇LiClO4為主的鋰鹽、teABF4為主的季胺鹽等當成電解質,有時可根據使用需要添加相應的溶劑,如:PC、ACN、GBL、THL等,這些對于超級電容器的性能都有明顯的改善。
根據電解質對超級電容器分類方法中,還可以結合電解質的具體狀態(tài)詳細分類。如:按照電解質的固態(tài)、液態(tài)形式又可分為固體電解質超級電容器、液體電解質超級電容器。
二、鎳碳超級電容器
高能鎳碳超級電容器,是基于鎳碳等新材料的高效率電容,將活性碳材料引入鎳氫電池負極,使普通超級電容器與電池結合為一體,它的研制成功實現(xiàn)了中國大陸在純電動車動力電源研究的突破。2011年9月1日,天津市人民政府在天津大禮堂召開高能鎳碳超級電容器產品新聞發(fā)布會宣布研制成功,產品由中國工程院周國泰院士團隊研發(fā),定名“高能鎳碳超級電容器”。
高能鎳碳超級電容器,與傳統(tǒng)電容器相比,首先,在研發(fā)出新材料的基礎上盡可能地擴大比表面積,使存儲的電量大幅增加;其次,高能鎳碳超級電容器在正負極的材料結構上獲突破,其比功率比傳統(tǒng)電容高得多;另外,高能鎳碳超級電容在結構上實現(xiàn)了電池和傳統(tǒng)電容的內并,實現(xiàn)了電池和電容的優(yōu)點兼?zhèn)洹?
與傳統(tǒng)電容和傳統(tǒng)動力電池相比,高能鎳碳超級電容器和以其為基礎生產的動力電源產品具有能量密度大、功率密度高、充放電效率高、溫度適應性好、循環(huán)壽命長、安全環(huán)保、性價比高等技術優(yōu)勢,實現(xiàn)產業(yè)化之后將可以有效解決中國大陸目前電動汽車動力電源技術瓶頸問題。
三、超級電容器優(yōu)缺點
優(yōu)點:
超級電容器是普通電容裝置的升級,在對早期的電容器實施了多個方面的改良。主要優(yōu)點在:①電容量。早期使用的常規(guī)電容器,電容存儲量較小,僅能滿足小負荷的電路需求;而超級電容器的電容量級別可達到法拉級,能適合更復雜的電路運行需要。
②電路。超級電容器對電路結構的要求較低,不需要設置特殊的充電電路、控制放電電路,且電容器的使用時間不會受到過充、過放的影響。③焊接。普通電容器無法進行焊接,在安裝超級電容器時可根據需要進行焊接處理,防止了電池接觸不良等現(xiàn)象的發(fā)生,提高了電容器元件的使用性能。
缺點:
通過對超級電容器的性能測試,筆者發(fā)現(xiàn)這種新型電容器也存在缺點。如:
①泄漏。超級電容器安裝位置不合理,容易引起電解質泄漏等問題,破壞了電容器的結構性能。
②電路。超級電容器僅限于直流電路的使用,這是由于與鋁電解電容器相比,超級電容器的內阻更大,不適合交流電路的運行要求。
③價格。由于超級電容器是新一代高科技產品,其剛剛推向市場時價格相對較高,增加了設備運行的成本投入。
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