超級電容器在混合動力汽車，智能手機和能量收集中得到應用

超級電容器有利地位于電子部件分類法中的電容器和電池之間。與具有固態(tài)電介質的常規(guī)電容器相比，單個超級電容器可以存儲更多的能量。存儲容量落后于電池。但是，當超級電容器可以為該應用存儲足夠的能量時，它們具有幾個優(yōu)點，包括它們能夠即時開啟，快速充電并需要較少復雜的充電電路。

超級電容器基本原理

超級電容器不像傳統(tǒng)電容器那樣使用固態(tài)電介質存儲能量，而是涉及兩層，通常被稱為EDLC（機電雙層電容器）。在EDLC中，物理機制會產生執(zhí)行電介質功能的雙電層。通過在正極和負極活性炭電極表面的離子吸收層產生充放電循環(huán)。EDLC雙層中電荷的靜態(tài)分離距離非常小-約為0.3到0.8 nm。圖1顯示了充電（左）和放電（右）循環(huán)的離子活度。

EDLC通常將電荷存儲在

應用空間

在儲能頻譜的高端，超級電容器正以多種方式用于提高混合動力電動汽車的效率。如今，混合動力汽車通常會在汽車停止運轉時完全關閉引擎，但是要短暫地關閉引擎，然后利用存儲在超級電容器中的能量非常高效地重新啟動引擎。Maxwell Technologies提供了一系列基于超級電容器的模塊，它們的范圍高達3000F。它已經為混合動力的這種起停應用銷售了600,000多個超級電容器。

超級電容器用于太陽能電池陣列，也非常適合微能量收集應用，根據(jù)定義，該應用不需要太多的能量存儲。從附近的熱，振動或生物源中清除掉的毫瓦可以為用于監(jiān)視和控制電動機的傳感器供電。由旋轉機械產生的振動能量，例如，在首先由采集裝置轉換為電能之后，被存儲在超級電容器中。使用超級電容器可以消除更換電池的需要或消除將電源線連接到可充電電池的費用。圖2展示了通用能量收集的框圖。盡管理論上超級電容器可能是唯一的能源，當今的設計實踐通常使用電池來長期提供能量，并使用超級電容器來滿足峰值功率需求。Cellergy等提供的設備非常適合這些應用。

微型采集設計得益于超級電容器的集成（德州儀器提供）

直到最近，超級電容器還沒有被用于諸如存儲保護和內部電池備份之類的相當普通的應用，但是在最近幾年中，其應用領域已大大擴展到混合動力汽車，智能手機和能量收集領域。即將出現(xiàn)的新技術有望使超級電容器與可充電電池展開全面競爭。

編輯：hfy