超电容的技术进展及最新应用一览

超电容的技术进展及最新应用一览
超电容的技术进展及最新应用一览
2007年12月21日

无论如何称呼，超电容(ultracapacitor)或者超级电容(supercapacitor)这类新型电容
都比传统的电容器的电容大得多。直接地说，您现在可以购买到额定值为5～10F/2.5V的
径向引线式板载电容、额定值为120～150F/5V的闪光灯电池大小的电容，更大的单电容
可以达到650～3000F/2.7V的电容值。注意，所有这些电容器的电容值都是以法拉为单位
的。而在不久以前，两千微法的器件就被认为是大电容了。
如果您需要更多种类的电容，您可以订购电容额定值为20F到500F、电压额定值为15V到
390V的各种电容器现货。如果采用适当的串/并联组合，您甚至可以用这类电容驱动一辆
巴士(bus)——对，不是电路板上的布线，而是载人的巴士汽车。(尽管混合燃料系统、化
学电池和燃料电池指日可待，但是它们迟迟没有正式投入使用)。
在研发超电容时，人们并没有发现什么新的物理定律。实际上，有关超电容的原理仍然
要追溯到德国物理学家赫尔姆霍兹。与普通电容器一样，超电容也是采用在两个“极板”
之间储存电荷的形式来储存能量的。电容值的大小与极板的面积以及两极板之间所用的
介电材料成正比，与两极板之间的距离成反比。但是，超电容的原理有所不同。

在用超电容实现巨大的电容之前，我们就已经掌握了电解化学(electrolytics)的原理。
超电容不是电解化学，但是了解电解化学有助于我们认识超电容这一新型的技术。

之所以称之为电解化学，是因为它的一个(或两个)“极板”是在金属衬底的表面形成的非
金属电解质。在制造过程中，电压驱动电流从阳极金属板通过导电的电镀槽流向阴极。
这样就会在阳极的表面产生一层绝缘的金属氧化物——电介质。

在电解化学中，当把电极浸入到电解溶液中时，会在电极分界面上出现电荷累积和电荷
分离的现象。