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運(yùn)用于汽車電源驅(qū)動(dòng)的超級電容
超級電容是一種電化學(xué)裝置，是介于電池和普通電容之間的過渡部件。其充放電過程高度可逆，可進(jìn)行高效率（0.85～0.98）的快速（秒級）充放電。其優(yōu)點(diǎn)還包括比功率高、循環(huán)壽命長、免維護(hù)等。
以前由于超級電容的比能量過低，放電時(shí)間太短，難以應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。隨著超級電容技術(shù)的迅速發(fā)展，目前成為汽車領(lǐng)域研究和應(yīng)用的新熱點(diǎn)。超級電容不僅適合用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向等子系統(tǒng)的輔助能源，而且還可以與電池、燃料電池等結(jié)合用作電動(dòng)汽車的輔助能源，從而提高電池壽命，彌補(bǔ)燃料電池比功率不足，最大限度的回收制動(dòng)能量等?？傊?，其在汽車領(lǐng)域有十分廣闊的應(yīng)用前景。
超級電容的原理與分類
準(zhǔn)確的說，超級電容應(yīng)該叫做電化學(xué)電容器（Electrochemical Capacitor）。它能提供比電解電容器更高的比能量，比電池更高的比功率和更長的壽命。
根據(jù)使用電極材料的不同可以把超級電容分為三類：
1、 使用碳電極的雙電層電容器 (Double Layer Capacitor，DLC)如圖1所示，可以把雙電層超級電容看成是懸在電解質(zhì)中的兩個(gè)非活性多孔板，電壓加載到兩個(gè)板上。加在正極板上的電勢吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子。從而在兩電極的表面形成了一個(gè)雙電層電容器。
DLC本質(zhì)上是一種靜電型能量儲(chǔ)存方式。所以雙電層電容的大小與電極電位和比表面積的大小有關(guān)，因而常常使用高比表面積的活性碳作為雙電層電容器的電極材料，從而增加電容量。例如，活性碳在經(jīng)過特定的化學(xué)處理后，表面積可以達(dá)到1000m2/g，從而使單位重量的電容量可達(dá)100F/g，并且電容的內(nèi)阻還能保持在很低的水平。碳材料還具有成本低，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)。該類超級電容在汽車上應(yīng)用也最為廣泛。
2、使用金屬氧化物電極的超級電容器，原來是指貴金屬氧化物RuO2 、IrO2 作為電極的電容器。通過發(fā)生可逆的氧化/還原反應(yīng)，使電荷在兩個(gè)電極上發(fā)生轉(zhuǎn)移的同時(shí)產(chǎn)生吸附電容。它與雙電層電容的機(jī)理不同，稱為法拉第贗電容 (Faradaic pseudocapacitance)。與雙電層電容器的靜電容量相比，相同表面積下超電容器的容量要大 10～100倍 ，因此可以制成體積非常小、容量大的電容器。但由于貴金屬的價(jià)格高，主要用于軍事領(lǐng)域。
3、使用有機(jī)聚合物電極的電容。目前技術(shù)還不是很成熟，價(jià)格較貴，還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

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