概述
在研發(fā)超電容時(shí),人們并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么新的物理定律。實(shí)際上,有關(guān)超電容的原理仍然要追溯到德國(guó)物理學(xué)家赫爾姆霍茲。與普通電容器一樣,超電容也是采用在兩個(gè)“極板”之間儲(chǔ)存電荷的形式來(lái)儲(chǔ)存能量的。電容值的大小與極板的面積以及兩極板之間所用的介電材料成正比,與兩極板之間的距離成反比。但是,超電容的原理有所不同。
在用超電容實(shí)現(xiàn)巨大的電容之前,我們就已經(jīng)掌握了電解化學(xué)(electrolytics)的原理。超電容不是電解化學(xué),但是了解電解化學(xué)有助于我們認(rèn)識(shí)超電容這一新型的技術(shù)。
結(jié)構(gòu)
超電容的結(jié)構(gòu)不再是那種中間填充介電材料的平板電極(或者卷成管狀的平板電極)結(jié)構(gòu)——就像三明治中間的花生醬。在超電容中,電荷的充/放電發(fā)生在電解質(zhì)中多孔碳精材料或多孔金屬氧化物之間的分界面上。
Helmholtz層引起了一種稱(chēng)為雙層電容的效應(yīng)。當(dāng)把一個(gè)直流電壓加載到超電容中多孔碳精電極 的兩端,用于電荷補(bǔ)償?shù)年?yáng)離子或陰離子就會(huì)在帶電電極周?chē)碾娊庖褐邪l(fā)生累積。如果分界面上不出現(xiàn)電子遷移,那么“兩層”分離的電荷(金屬一側(cè)的電子或電 子空穴,以及界面邊界電解液一側(cè)的陽(yáng)離子或陰離子)就會(huì)出現(xiàn)在分界面上.
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