Though most common, chemical batteries are not the only way to store energy. Another device that is constantly being researched and improved is the supercapacitor. The supercapacitor stores electricity as static rather than chemical energy. While they can’t match up to batteries in energy capacity, they do have clear advantages that secure them a place in our energy-efficient future.
超级电容器是如何工作的
超级电容器是由两个金属电极板组成的，它们被一个通常由碳、纸或塑料制成的薄而多孔的绝缘体隔开，该绝缘体已被浸泡在电解质中。
当施加电荷时，电解质中的离子会向极性相反的板块迁移。这种运动产生了一个电场，能量被储存在离子和电极之间的强电场中，使它们保持在一起。在放电过程中，电子向电路负载移动，将离子从板上释放出来。
超级电容器和电池之间的区别是什么？
虽然两者都储存能量，但超级电容器和电池却有极大的不同。超级电容器的能量密度只有约1至30Wh/kg，而现代锂离子电池的能量密度为100至265Wh/kg。
相反，超级电容器在功率密度方面大大超过了电池。因为它不依靠化学反应来释放能量，超级电容器可以在短时间内释放大量的能量。超级电容器的比功率可以达到10,000瓦/公斤，而一般的锂离子电池的比功率约为1,000至3,000瓦/公斤。
这也意味着它可以非常迅速地充电。超级电容器的平均充电时间为1-10秒，而电池则需要充电10分钟到最多1小时才能达到满电。
超级电容器有更长的循环寿命，因为材料在能量释放过程中不会退化。在电池中，化学反应最终会磨损材料并导致容量损失。
超级电容器的应用
尽管与电池相比有所有这些优势，但有一点大大阻碍了超级电容器的发展，那就是其能量容量。尽管如此，它们很适合于需要快速充电和放电的高功率应用，而不需要长期储存。
一些利用超级电容器的小型设备包括相机的闪光灯和小型电动工具。因为这些设备不需要恒定的电流，而是需要快速爆发的能量，所以超级电容器在这些情况下是完美的。
虽然能源密度不高，但超级电容器被用于某些类型的电动交通工具中。在中国，他们的一些电动 上海的公交车用超级电容运行, 在乘客上下车的时候在车站充电。因为它们可以在几秒钟内完成充电，所以公共汽车可以持续运行一整天而不用担心电量耗尽。欧洲各地的某些有轨电车和轻轨也利用了同样的原理。
在电动汽车中，超级电容器可用于再生制动系统，快速吸收和释放能量。通过这种方式，超级电容器将支持电池为汽车提供动力，特别是在需要快速爆发动力的加速过程中。
在电网应用中，作为未来能源储存的另一个重要领域，超级电容器也可以与电池配对，在能源需求突然激增时弥补电力缺口。超级电容器将作为电网和负载之间的缓冲器，在需求突然激增时迅速释放能量，以限制能量流的中断，以及对电网的压力。
测试超级电容器
Because of supercapacitors’ many advantages, exploring ways they can play a role in energy storage is an important part of the conversation. Arbin has high quality 超级电容器测试设备 用于研究和开发目的。与我们所有的其他设备一样，超级电容器测试系统支持真实世界的模拟充电/放电循环。可用于高达800v的电池、模块和电池组测试。
