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超級電容 (用途 (小電流，長時間持續放電，例如計算機存儲器後備電源, 在UPS系統中,超級電容器提供瞬時功率輸出…

- - - - 可行材料
        
        [可行形式一]
        
        1.活性碳電極材料，采用了高比表面積的活性炭材料經過成型制備電極。
        
        2.碳纖維電極材料，采用活性炭纖維成形材料，如布、氈等經過增強，噴涂或熔融金屬增強其導電性制備電極。
        
        3.碳氣凝膠電極材料，采用前驅材料制備凝膠，經過炭化活化得到電極材料。
        
        4.碳納米管電極材料，碳納米管具有極好的中孔性能和導電性，采用高比表面積的碳納米管材料，可以制得非常優良的超級電容器電極。
      - 原理
        
        插入電解質溶液中的金屬電極表面與液面兩側會出現符號相反的過剩電荷，從而使相間產生電位差。那麼，如果在電解液中同時插入兩個電極，並在其間施加一個小於電解質溶液分解電壓的電壓，這時電解液中的正、負離子在電場的作用下會迅速向兩極運動，並分別在兩上電極的表面形成緊密的電荷層，即雙電層，它所形成的雙電層和傳統電容器中的電介質在電場作用下產生的極化電荷相似，從而產生電容效應，緊密的雙電層近似於平板電容器，但是，由於緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得多，因而具有比普通電容器更大的容量。雙電層電容器沒有傳統的電介質,而是使用絕緣體隔開。這個絕緣層可以讓電解液中的正負離子通過。該電解液本身不能傳導電子。所以當充電結束後，電容器內部不會發生漏電（電子不會從一極流向另外一極）。當放電的時候，電極上的電子通過外部電路從一極流向另外一極。
      - 與PDC比較
        
        是非法拉第過程a
        
        圖
    - - 壽命長；
        
        Due to load leveling, the ultracapacitors can significantly expand battery life and improve safety.
      - 每周期的成本低；
      - 可逆性好；
      - 充電和放電效率高；
        
        超級電容器將能量儲存在電場中，而不是像化學電池那樣存儲化學反應。這使得它們的充電和放電速度比電池快得多。
      - 非常低的內部電阻（ESR）；
      - 高周期效率（95％以上）；
      - 高輸出功率；
      - 功率密度高。根據ITS（戴維斯，加利福尼亞交通研究學院）的測試結果，雙電層電容器的功率密度可超過6kW/kg，效率為95％；
        
        Ultracapacitors are good partners for lithium-ion batteries and other high energy density storage technologies. With power density up to 60 times greater than batteries, they can be connected in parallel to create combined power supply units.
      - 一般採用腐蝕性較低，或無腐蝕性的中性電解質，提高了使用和儲存的安全性。
    - - 能量密度低於電化學電池；
      - 存在介質吸收效應；
      - 高自放電 - 大大高於電化學電池；
      - 工作電壓低；
      - 非常低的內部電阻允許極快速放電，有發生電火花的危險；
      - 循環周期內電壓變化幅度大，放電不平穩，往往需搭配DC-DC電路。
    - - 本徵贗電容（Intrinsic Pseudocapacitance）
        
        材料
        
        氧化釕（RuO2）和二氧化錳（MnO2）在水系電解液中
      - 非本徵贗電容（Extrinsic Pseudocapacitance）
        
        非本徵贗電容與電池差別
        
        材料
        
        鈷酸鋰（LiCoO2）
        
        一種著名的鋰離子電池材料
      - 與EDLC差別
        
        俱法拉第過程
        
        b
        
        b
        
        圖
        
        电化学界大神B. E. Conway最早提出了 “赝电容”一词，他在自己的名作《电化学超级电容器：科学原理和技术》中给赝电容下了一个这样的定义：
        
        “Pseudocapacitance arises at the electrode surfaces...it is faradaic in origin, involving the passage of charge across the double layer”
        
        贗電容是一種發生在電極材料表層或近表層（surface and near surface）的可逆電化學反應[4]
      - 反應行為
        
        （1）氧化還原反應（Redox）：最常見的贗電容反應，多發生在水系電解液中。
        
        圖
        
        （2）嵌入/脫出機制（Intercalation）：常見於非水系電解液體系，相應材料多為層狀。
        
        （3）欠電勢沉積：主要發生在Au等惰性金屬表面，這種不常見。
      - 第三類
        
        材料
        
        Co3O4
      - 可行材料
        
        水性電解質
        
        1.酸性電解質，多采用36%的H2SO4水溶液作為電解質。
        
        2.堿性電解質，通常采用KOH、NaOH等強堿作為電解質，水作為溶劑。
        
        3.中性電解質，通常采用KCl、NaCl等鹽作為電解質，水作為溶劑，多用于氧化錳電極材料的電解液。
        
        有機電解質
        
        通常采用LiClO4為典型代表的鋰鹽、TEABF4作為典型代表的季胺鹽等作為電解質，有機溶劑如PC、ACN、GBL、THL等有機溶劑作為溶劑，電解質在溶劑中接近飽和溶解度。