雙電層電容器是建立在德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知,插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)符號(hào)相反的過(guò)剩電荷,從而使相間產(chǎn)生電位差。那么,如果在電解液中同時(shí)插入兩個(gè)電極,并在其間施加一個(gè)小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓,這時(shí)電解液中的正、負(fù)離子在電場(chǎng)的作用下會(huì)迅速向兩極運(yùn)動(dòng),并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(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的極化電荷相似,從而產(chǎn)生電容效應(yīng),緊密的雙電層近似于平板電容器,但是,由于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。
雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大,因此,可在無(wú)負(fù)載電阻情況下直接充電,如果出現(xiàn)過(guò)電壓充電的情況,雙電層電容器將會(huì)開路而不致?lián)p壞器件,這一特點(diǎn)與鋁電解電容器的過(guò)電壓擊穿不同。同時(shí),雙電層電容器與可充電電池相比,可進(jìn)行不限流充電,且充電次數(shù)可達(dá)106次以上,因此雙電層電容不但具有電容的特性,同時(shí)也具有電池特性,是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件。
一、按原理分為:雙電層型超級(jí)電容器、贗電容型超級(jí)電容器
二、按電解質(zhì)類型可以分:為水性電解質(zhì)、有機(jī)電解質(zhì)類型
另外還可以分為:
1.液體電解質(zhì)超級(jí)電容器,多數(shù)超級(jí)電容器電解質(zhì)均為液態(tài)。
2.固體電解質(zhì)超級(jí)電容器,隨著鋰離子電池固態(tài)電解液的發(fā)展,應(yīng)用于超級(jí)電容器的電解質(zhì)也對(duì)凝膠電解質(zhì)和PEO等固體電解質(zhì)進(jìn)行研究。