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转向混合超级电容器

2023-07-31 20:37:45 点击:
走向混合电容器
带活性炭电极的卷绕式和堆叠式超级电容器(Tosaka BY CC 3.0 未移植)

我们之前的三篇文章得出了不可避免的结论:电池和电容器都不能完全满足我们未来的便携式存储需求。电池可以储存更多的能量,并且可以可靠地传输能量。而电容器则将能量集中用于单个事件,例如相机闪光灯。我们的想法转向混合超级电容器来融合这两个机会。

为什么转向混合超级电容器?

电池的核心技术已经走到了尽头。他们所做的工作非常出色。但它们的寿命也有限,而且大多数依赖稀缺的矿产资源。另一方面,电容器在这些维度上表现更好,但它们的功能不够强大。

超级电容器,也称为超级电容器,具有这两个存储领域的一些最佳属性。

  • 超级电容器具有更大的电容但电压限制更低
  • 每单位体积或质量可储存多达 100 倍的能量
  • 它们接受和充电的速度比传统电池快得多
  • 它们还可以承受比电池更多的充电和再充电

这一成功背后的秘诀包括在更大的表面积上储存更多的能量。另外,他们将这种电势存储在极板表面,而不是通过化学方式。

超级电容器的当前应用

向混合超级电容器的转变利用了需要重复、快速充电和再充电的应用。其中包括再生制动、短期能量存储和突发模式电力传输,以减少待机功耗。以下是电池、电容器和超级电容器如何堆叠的摘要:

  • 标准电解电容器具有无限的充电/放电周期,可提供高达 500 伏的电压,并且对较低频率的交流电响应良好。
  • 超级电容器可以存储高达 100 倍的能量,但主要是直流电,不支持交流电。
  • 超级电容器具有比电池更高的峰值电流,每个周期的成本更低,并且没有过度充电的危险。他们还使用毒性较小的材料。
  • 另一方面,电池成本较低,并且在放电过程中提供稳定的电压。然而,它们需要电子控制,并且存在火花危险。

在我们找到更可行的替代方案之前,目前的状况可能会保持不变。随着越来越多的极端天气导致全球变暖,对这种药物的需求越来越迫切。