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Hauptleistungsfaktoren von Superkondensatoren

2019-11-15


1. 1 & emsp; Spezifisch c Entschuldigung

Im Superkondensator ist jede Elektrode ein Kondensator, so dass für den Superkondensator die Gesamtkapazität durch zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren erhalten wird . wenn die positive Kapazität durch c dargestellt wird p und die negative Kapazität von c n beträgt die Gesamtkapazität:

Bei einem Test sind die Forscher mehr besorgt über die spezifische Kapazität eines Superkondensators, der in zwei Typen unterteilt ist: Eine ist die spezifische Kapazität der Masse, dh der Kapazitätswert der Masseeinheit . die andere ist die spezifische Kapazität des Volumens, dh der Kapazitätswert des Einheitsvolumens.


1. 2 Energie d versität ein nd p ower d versität

Energiedichte und Leistungsdichte sind die wichtigsten Standards die Leistung von Superkondensatoren zu charakterisieren. je höher die Energiedichte meint Je mehr Energie die Superkondensatoren speichern können . t er erhöht die Leistungsdichte meint Je mehr Energie die Superkondensatoren in der Zeiteinheit abgeben können . im Allgemeinen die theoretische maximale Energiedichte e und Leistungsdichte p eines idealen Superkondensators kann durch die folgenden zwei Formeln berechnet werden:


im über Formel s c repräsentiert spezifische Kapazität . v repräsentiert Potentialfenster, dh die Differenz zwischen dem positiven Sauerstoffentwicklungspotential und dem negativen Wasserstoffentwicklungspotential des Elektrolyten . r s ist der äquivalente Serienwiderstand des Kondensators . q repräsentiert Gesamtladung im Kondensator gespeichert. es freigegeben Aus Formel (3) geht hervor, dass die Energiedichte des Superkondensators direkt proportional zum Quadrat der spezifischen Kapazität und des Potentialfensters ist, die spezifische Kapazität auf das Elektrodenmaterial und das Potentialfenster auf den Elektrolyten auf die Energiedichte bezogen ist und Leistungsdichte des Superkondensators sind direkt proportional zum Quadrat des Potentialfensters, so dass es effektiver ist, das Potentialfenster zu erweitern, um die Leistung des Superkondensators zu verbessern, als den Kapazitätswert zu erhöhen.


1.3 ich nternal r Widerstand

Der Innenwiderstand des Superkondensators bezieht sich auf den Serienwiderstand zwischen dem positiven und dem negativen Kondensator, der eng mit dem Elektrodenmaterial, dem Elektrolyten, der Membran und dem Montagemodus zusammenhängt. s kleinerer Innenwiderstand ist typisch vorteilhaft für die Leistungsverbesserung des Superkondensators

Je größer die Elektrodendicke ist, desto höher ist der Innenwiderstand. t Die Elektrode verbreitet Die Dicke sollte weniger als 150μ betragen m. außerdem sollte der Porendurchmesser des Materials nicht zu klein sein, mehr als 1,5 nm im typischen. s o um den Ionen im Elektrolyten das Eindringen und die vollständige Infiltration zu erleichtern damit Bilden Sie eine doppelte elektrische Schicht und vermeiden Sie den Innenwiderstand erhöhen, ansteigen .

Der Widerstand des Elektrolyten ist auch der Hauptfaktor, der den Innenwiderstand des Superkondensators beeinflusst. Für Wasserelektrolyte ist der Ionendurchmesser sehr klein, die Beweglichkeit ist hoch und es kann leicht durch das Diaphragma passieren und es kann leicht in die Poren der Elektrode eindringen, so dass der Innenwiderstand sehr klein ist. Bei organischen Elektrolyten ist der gelöste Stoff im Allgemeinen ein organisches Polymer, der Durchmesser ist sehr groß, und die Wahrscheinlichkeit, dass er beim Migrationsprozess blockiert wird, ist groß. Es ist viel schwieriger, in die Poren der Elektrode einzudringen, und der Innenwiderstand ist relativ höher .


1 .4 & emsp; Fahrradstabilität

cycl ing Stabilität bezieht sich auf die Fähigkeit von Superkondensatoren, die elektrische Leistung nach mehrmaligem Laden und Entladen aufrechtzuerhalten. Dies spiegelt sich hauptsächlich darin wider, ob der Kapazitätsabschwächungswert nach mehrmaligem Laden und Entladen zu groß ist . Die Zyklusstabilität wird durch den Dämpfungsgrad des Kapazitätswerts nach Tausenden von Lade- und Entladezyklen des Superkondensators kalibriert. Der im ersten Zyklus gemessene Kapazitätswert ist der Anfangswert, und der Kapazitätswert des Geräts nach Tausenden von Lade- und Entladezyklen ist der Endwert. Die Kurve der Kapazität des Superkondensators, die sich mit den Lade- und Entladezeiten ändert, kann durch alle hundert Maleiges Aufzeichnen des Kapazitätswerts zwischen dem Anfangswert und dem Endwert gezogen werden . Vergleicht man den Anfangswert mit dem Endwert, so erhält man die Kondensatorretentionsrate des Superkondensators . Aufgrund der Erosion des Elektrolyten an den Elektrodenmaterialien, insbesondere dem Faraday-Pseudokondensator, weist die Kapazität des Superkondensators eine gewisse Dämpfung auf . Die Lebensdauer des Superkondensators liegt jedoch immer noch weit über der der Batterie, was auch ein großer Vorteil des Superkondensators ist.

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