假電容器的理論~~! - 生活

By Bennie
at 2007-01-02T00:00

Table of Contents

請問：超電容可分為表面吸附跟氧化還原這兩大項。
那所謂的假電容是屬於那一項呢?還有假電容的原理是什麼?

All Comments

By Irma
at 2007-01-05T11:09

高容量電氣二重層電容介紹
摘要：高容量電氣二重層電容亦有人稱之為「超高電容」，主要組成為碳纖極材、集電板、隔離膜、電解液等，在能源儲存應用上，若搭配太陽能電池將可發揮極大效益。其中各種材料之選擇關係著電容容量大小，筆者於研究室中組裝出30-50法拉第之實驗品。而電解液部份，由於其分解電壓即決定了電容之伏特數與產品之壽命，及對於電解液之性質將在本文中作一概略的描述。
關鍵詞：電氣二重層、超高電容、碳纖極材、能源儲存

前言
由於科技的發展進步非常快速，尤其是3C 產業(電腦,通訊及消費性電子產品)的發展對於穩定性高、壽命長、容量大之電容器需求至為殷切。而高容量電氣二重層電容最大的優點正是可作為能源儲存之用，在缺乏電力設施的地方或者離島地區，可搭配太陽能電池以供應所需電源。在製作上，從數十法拉第至數仟法拉第皆能量產，對於產業之應用影響深遠.因此高容量電氣二重層電容將成為下一世紀電容產品之主流。
高容量電氣二重層電容有以下的特性
1.重量輕、可小型化，90%以上的充放電效率。
2.快速充放電,充電電流可為數安培至數佰安培。
3.充放電在十萬次以上。
4.低內電阻：0.22W~1mW甚至可低於1mW。
5.工作溫度：-30℃~80℃。
6.工作(放電)電壓可依需求設定。
7.安全、環保電子零件。
高容量電氣二重層電容最初為美國太空總署應用於太空衛星的產品，但是引用至無線通訊手機、電動汽機車、馬達發電機、手提式電動工具、UPS、醫療器材及所有須運用電池或電容器的產品後,都有相當大的利基。

一、電氣二重層電容之構造
以筆者所組裝之電氣二重層電容為例，其構造含有集電板(鋁箔)、碳纖極材、電解液、隔離膜及包裝外殼等組合而成。

二、電氣二重層電容之原理
在高容量電氣二重層電容中，電極由大比表面積的碳材構成,於兩片相向的電極間夾著介電質，各自的電極蓄積相反符號的電荷。當電極間施加電壓時，電解液中的離子就吸附於分極性兩電極之表面，由此產生的電極與電解液間的電氣二重層就會蓄積電荷。基於此原理，與傳統之電容器相比較，能貯存多很多的電量，即使與容量較大之鋁電解電容比較，能夠儲存多30倍甚至上數仟倍的電量。
電氣二重層能有效率的積蓄多量的電荷乃高性能化的要點。此種電化學電容中貯藏的電量定為Q，電極間施加的電壓定為V，電極的靜電容量定為C，其關係可以以(1)式表示。
Q= CV (1)
而且，平行板電容的靜電容量與電極之比表面積S成正比，與電極間的距離d成反比。令介電質的比介電常數為er、真空的介電常數為e0，則關係式(2)成立。
C= er e0S/d (2)
又，蓄積於電容的電能U以式(3)表示。

U=1/2 CV² (3)

三、電極材料
高容量電氣二重層電容的電極一般使用電化學上惰性且比表面積大的活性碳材料。活性碳有微粒子狀的，以含氟樹脂等黏結，再加壓成型，製成圓盤狀或板狀；也有使用纖維狀的。因活性碳微粒子有各種口徑的眾多細孔，此種構造提供了大比表面積的可能性,一般可達（1000~2500 m2/g）。電容用的碳粒子的細孔，需要良好的條件使電解質溶液接近，適合的細孔直徑為15~30。而且，此電極不希望發生分解反應等副反應，而能可逆地吸附儘量多的電解質離子。因此，電極表面的比表面積、細孔分佈、表面官能基的種類（主要為-COOH、-CHO、-OH等）或分佈對離子的吸附影響很大。
至今所報告的電氣二重層電容用的碳電極材料之改善法有熱處理(以二氧化碳或氮氣)、電化學氧化處理、電化學氧化還元處理、電漿氧化處理。這些處理不論何者，物性變化不僅於材料表面、也作用於材料內部，使電極特性受到改善。此外，也有提案使用釕的氧化物作電極。
四、電解液
電解液所需求的性質有
a. 導電性高，能減小電容的內部電阻。
b.安定的電位領域，所謂的電位窗寬廣。
c. 可用溫度範圍必須寬廣。
d.安全性必須高。
....................................................
http://www.ele.saihs.edu.tw/bep/artical/u1/ee22a/a...
2007-01-12 16:03:56 補充：
因該對你有幫助吧！
因該對你有幫助吧！
因該對你有幫助吧！
因該對你有幫助吧！

By Joe
at 2007-01-06T12:24

等等，為何這個答案沒有回答到假電容，純粹就是講電雙層，還可以得到這麼多好評？
2007-06-05 15:59:00 補充：
假電容是屬於一種快速的氧化還原反應，如果有興趣可以到圖書館參閱B.E. Conway的書，或者他97年在power sourse發的paper會很清楚。

假電容器的理論~~! - 生活

All Comments

Related Posts

懷孕33週.在外面上廁所問題(急急急)

問,我沒帶套......內祥贈送20點拜託拜託

請問有人知道如何消除狗狗在地毯上尿尿的味道

請給我正確治痘方法（被痘痘困擾數十年的我）

搞不定的雙子座？有點長！謝謝