儲能電容器的工作原理

儲能電容也稱電化學電容或者超級電容，與傳統(tǒng)靜電電容器不同，主要表現(xiàn)在儲存能量的多少上。作為能量的儲存或輸出裝置，其儲能的多少表現(xiàn)為電容量的大小。根據(jù)儲能電容器儲能的機理，其原理有兩種，都是很多科學家前赴后繼的研究得出來的。下面就來說說：
1.在電極P 溶液界面通過電子和離子或偶極子的定向排列所產生的雙電層電容器。
　　此原理的指導思想就是19 世紀末H elm h otz 等提出的雙電層理論。關于雙電層的代表理論和模型有好幾種，其中以H elm h otz 模型最為簡單且能夠充分說明雙電層電容器的工作原理。該模型認為金屬表面上的靜電荷將從溶液中吸收部分不規(guī)則的分配離子，使它們在電極P 溶液界面的溶液一側，離電極一定距離排成一排，形成一個電荷數(shù)量與電極表面剩余電荷數(shù)量相等而符號相反的界面層。于是，在電極上和溶液中就形成了兩個電荷層，這就是我們通常所講的雙電層。雙電層有儲存電能量的作用，儲能電容器的容量可以利用公式來計算，最后我們可以得到結論，就是雙電層電容器的容量與電極電勢和材料本身的屬性有關。通常為了形成穩(wěn)定的雙電層，一般采用導電性能良好的極化電極。
還有第二種原理就是在電極表面或體相中的二維與準二維空間，電活性物質進行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學吸附、脫附或氧化還原反應，產生與電極充電電位有關的法拉第準電容器。

　　在電活性物質中，隨著存在于法拉第電荷傳遞化學變化的電化學過程的進行，極化電極上發(fā)生欠電位沉積或發(fā)生氧化還原反應，充放電行為類似于電容器，而不同于二次電池，不同之處為：

　　（1）極化電極上的電壓與電量幾乎呈線性關系；

　?。?）當電壓與時間成線性關系d V/d t=K時，電容器的充放電電流為一恒定值I=Cd V/d t=CK.此過程為動力學可逆過程，與二次電池不同但與靜電類似。法拉第電容和雙電層電容的區(qū)別在于：雙電層電容在充電過程中需要消耗電解液，而法拉第電容在整個充放電過程中電解液的濃度保持相對穩(wěn)定。

　　法拉第準電容不僅在電極表面產生，而且還可以在電極內部產生，其最大充放電能力由電活性物質表面的離子取向和電荷轉移速度控制，因此可以在短時間內進行電荷轉移，即可以獲得更高的比功率（比功率大于500W /kg ）。

說到這里，想必大家已經(jīng)都了解儲能電容的工作原理了吧。