电容的主要参数
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摘要: 电容的类别、参数、技术细节非常多，不同材质的电容在技术参数上差别很大，所以，在一篇文章里面讲明白是非常困难的。下面我就斗胆抛砖引玉，给大家谈谈电容相关的一些知识。 首先当然还是要从电容的主要参数谈起，这是电容的根本。
&&& 的类别、参数、技术细节非常多，不同材质的电容在技术参数上差别很大，所以，在一篇文章里面讲明白是非常困难的。下面我就斗胆抛砖引玉，给大家谈谈电容相关的一些知识。&&& 首先当然还是要从电容的主要参数谈起，这是电容的根本。&&& 1. 容量&&& 这是电容最直观的一个参数，本没有什么好可讲的。但是，常见电容有很多不同的材质制作而成，由于不同的材质其介电常数有很大的差异，不同电容的容量会有很大的差别。如铝电解电容的容值可以高达几千微法甚至更高，而C0G的陶瓷电容却只能做到纳法以下的级别，同样的聚丙烯薄膜电容一般也只能做到0.1uF上下，这些限制都与电容的材质密切相关。&&& 常见的电容材质主要有：铝电解电容、钽电解电容、陶瓷电容(又因材料与工艺分为很多种，这里不展开)、聚酯薄膜电容、聚丙烯薄膜电容、聚苯乙烯薄膜电容、聚四氟乙烯薄膜电容、去母电容等。&&& 2. 精度&&& 电容的精度定义与电阻类似，同样用来表示电容实际值与标称值的差异。一般来讲，电容的精度比电阻低很多。常见的电容精度一般在20%，10%等级别，而常用作标准电容的聚苯乙烯电容(CB)也只有0.5%的级别，这已经基本是我们能见到的最高精度等级的电容了。&&& 3.温度系数&&& 与精度一样，电容的温度系数相对于电阻来说也是很差的，甚至很多电容都不标温度系数这个指标，而表示方法也从ppm降级到了%。&&& 4. 损耗角&&& 一般也用损耗角正切值来表示，是用来表示电容损耗的一个参数。某些厂商为了方便，将这个参数包含了电容的ESR，ESL，电介质吸收等多个参数影响;又由于在这些参数中一般ESR所占比重最大，在某些场合也将这个参数与ESR相对应。这个参数还跟加在电容两端的电压有关，如下图为某电容datasheet上的数据。&
&&& 与损耗角相关的这些参数决定于电容材质，所以不同材质的电容损耗角相差很大。如上图中铝电解电容的损耗角正切值可高达0.3，松下某款聚丙烯薄膜电容的损耗角正切值只有0.1~0.2%，&
&&& 而聚苯乙烯电容的损耗角可达0.03%。&
&&& 5. 漏电流&&& 电容介质不可能绝对不导电，当电容加上直流电压时，会有漏电流产生。若漏电流太大，电容器就会发热损坏。在所有的电容材质中，电解电容尤其是铝电解电容漏电流较大，故用漏电流表示其绝缘性能(与容量成正比);其他电容器的漏电流是极小的，故用绝缘电阻参数来表示其绝缘性能。&&& 6. 电介质吸收&&& 介质吸收是一种有滞后性质的内部电荷分布，它使快速放电然后开路的电容器恢复一部分电荷。因为恢复电荷的数量是原来电荷的函数 ，实际上这是一种电荷记忆效应。如果把这种电容器用作采样保持放大器中的保持电容器或积分电路中的积分电容，那么势必对测量结果产生误差，所以在此类电路中电容选择上需要格外注意。&&& 7. 工作温度&&& 电容通常都有一个额定工作温度范围，这个参数直接在datasheet中可以查到。对于电解电容需要注意两点，一是电介质介电常数随温度的变化比较明显，低温会对电容容量产生影响;二是高温缩小电解电容寿命。&&& 8. 额定电压&&& 电容器的额定电压是指电容器在规定的温度范围内，能够连续可靠工作的最高直流电压或交流电压的有效值。额定电压的大小与电容器所使用的绝缘介质和使用环境温度有关，其中与温度关系尤为密切。
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超级电容器电极材料的分类
时间: 11:55
来源:电工之家
作者:编辑部
【摘要】超级电容器的分类 超级电容的分类有许多不同的方式。 按采用的电极不同，超级电容可以分为以下3 种： 1.碳电极电容器：碳电极电容器的研究历史较长。19 62 年，标准石油公司（SOH IO）认识到燃料电池中石墨电极表面双层电容的巨大利用价值，并生产出了工作电......
超级电容器的分类
　　超级电容的分类有许多不同的方式。
　　按采用的电极不同，超级电容可以分为以下3 种：
　　1.碳电极电容器：碳电极电容器的研究历史较长。19 62 年，标准石油公司（SOH IO）认识到燃料电池中石墨电极表面双层电容的巨大利用价值，并生产出了工作电压为6V 的以碳材料作为电极的电容器。电容器的大小和汽车蓄电池的大小差不多，可以驱动小舟在湖面上行驶十分钟左右。稍后，这项技术转让给了日本NEC电气公司，该公司从19 79 年开始一直生产超级电容器，并将这项技术应用于的电机启动系统，开始了电化学电容器的大规模商业应用。与此同时，日本松下公司设计了以活性炭为电极材料，以有机溶液为电解质的超级电容器。
　　碳电极电容器的电容大小与电极的极化电位及电极表面积大小有关，故可以通过极化电位的升高和增大电极表面积达到提高电容量的目的。电极P电解质双电层上可贮存的电量其典型值约为15~40 &F&cm - 2.选用具有高表面积的高分散电极材料可以获得较高的电容。
　　对理想可极化体系而言，可通过无限提高充电电压而大量储存能量。但是，对于实际体系却受电极材料和电解液组成的电极系统的可极化性和溶剂分解的限制，可通过加大电极表面积来增加电容值。电容C 可由下式给出：
　　式中：&0 为自由空间的绝对介电常数，&为电导体和内部H elmhotz 面间区域的相对介电常数，A 为电极表面积，d 为导体与内H elmhotz 面之间的距离。近年来研究主要集中在提高碳材料的表面积和控制碳材料的孔径及孔径分布，并开发出许多不同类型的碳材料，主要有： 活性碳粉、活性炭纤维、碳气凝胶、碳纳米管等。
　　2.贵金属氧化物电极电容器：对贵金属氧化物电极电容器的研究，主要采用RuO2，IrO2等贵金属氧化物作为电极材料。由于电极的导电性比碳电极好，电极在硫酸中稳定，可以获得更高的比能量，制备的电容器比碳电极电容器具有更好的性能，因此具有很好的发展前景。但是，由于RuO2 贵金属的资源有限、价格昂贵限制了它的使用。以RuO2&nH 2O无定型水合物作电极，5.3mol&L-1H2SO4 作电解液所制得的电容器比电容能达到700F&g - 1;而以无定型水合物MnO2&nH2O作电极，2m ol&L- 1KCl水溶液作电解液所制得的电容器比电容也可达到200F&g - 1.但比较而言，因为在中性KCl水溶液中材料比较稳定，不发生化学副反应，以KCl水溶液作电解液适用于多种电极材料。以RuO2作为电极材料的研究主要集中在电极制备方法上。
　　3.导电聚合物电极电容器：导电聚合物电极电容器作为一种新型的电化学电容器，具有高性能和比贵金属超级电容器更优越的电性能。可通过设计选择相应聚合物的结构，进一步提高聚合物的性能，从而提高电容器的性能。
　　导电聚合物电极电容器可分为3 种类型：对称结构--电容器中两电极为相同的可p型掺杂的导电聚合物（如聚噻吩）；不对称结构--两电极为不同的可进行p型掺杂的聚合物材料（如聚吡咯和聚噻吩）；导电聚合物可以进行p型和n 型掺杂，充电时电容器的一个电极是n型掺杂状态而另一个电极是p 型掺杂状态，放电后都是去掺杂状态，这种导电聚合物电极电容器可提高电容电压到3V，而两电极的聚合物分别为n 型掺杂和p 型掺杂时，电容器在充放电时能充分利用溶液中的阴阳离子，结果它具有很类似蓄电池的放电特征，因此被认为是最有发展前景的电化学电容器。研究工作主要集中在寻找具有优良掺杂性能的导电聚合物，提高聚合物电极的放电性能、循环寿命和热稳定等方面。
　　按储存电能的机理，超级电容器可分为以下2种：
　　一种是&双电层电容器&，其电容的产生主要基于电极P电解液上电荷分离所产生的双电层电容，如碳电极电容器；另一种则被称为&法拉第准电容&，由贵金属和贵金属氧化物电极等组成，其电容的产生是基于电活性离子在贵金属电极表面发生欠电位沉积，或在贵金属氧化物电极表面及体相中发生的氧化还原反应而产生的吸附电容，该类电容的产生机制与双电层电容不同，并伴随电荷传递过程的发生，通常具有更大的比电容。
　　根据超级电容器的结构及电极上发生反应， 又可分为以下2种如果两个电极的组成相同且电极反应相同，反应方向相反，则被称为对称型。碳电极双电层电容器，贵金属氧化物电容器即为对称型电容器。如果两电极组成不同或反应不同，则被称为非对称型，由可以进行n型和p 型掺杂的导电聚合物作电极的电容器即为非对称型电容器，其性能表现形式更接近蓄电池，表现出更高的比能量和比功率。
　　根据超级电容器的电解质来分，又可分为以下2种：
　　超级电容器的最大可用电压由电解质的分解电压所决定。电解质可以是水溶液（如强酸或强碱溶液）也可是有机溶液（如盐的质子惰性溶剂溶液）。用水溶液体系可获得高容量及高比功率（因为水溶液电解质电阻较非水溶液电解质低，水溶液电解质电导为10- 1~10- 2S&cm - 1，而非水溶液体系电导则为10- 3~10- 4S&cm - 1）选用有机溶液体系则可获得高电压（因为其电解质分解电压比水溶液的高，有机溶液分解电压约3.5V，水溶液则为1.2V），从而也可获得高的比能量。超级电容材料_百度文库
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& 正文我国已掌握超级电容电极材料制作工艺核心提示：超级电容器是介于传统电容器和电池之间的一种新型储能元件，具有能量密度高、工作温度区间广、循环寿命长、没有污染、可回收等优点。　　超级电容诞生于1972年，此前，市场上的储能装置大多是铅酸电池、锂电池和氢燃料电池，存在成本高、寿命短、安全隐患大、报废后易产生二次污染等问题。而是介于传统和电池之间的一种新型储能元件，具有能量密度高、工作温度区间广、循环寿命长、没有污染、可回收等优点。
　　据悉，目前超级电容已经广泛运用于电子技术、轨道交通、城市公交系统、国防科技、起重机械、光伏与智能电网等领域，但其关键技术一直被国外公司垄断。近年来中国本土公司奋起直追，在国家和政府的大力扶植下，不断在各个领域实现了革命性的突破。如今，经过七年的自主研发，辽宁金能能源科技有限责任公司已生产出了超级电容的核心材料&&电极，并掌握了超级电容产业链各环节的生产技术。
　　据了解，制造超级电容的关键材料是电极，过去电极材料制作工艺一直由美国、日本、韩国等国家垄断。在上海超级电容展上，一家中国公司展区所陈列的国产电极，吸引了众多国内外厂家的注意，由辽宁省政府引进扶持，朝阳市科技局资助的辽宁金能能源科技有限责任公司，在进行了七年艰苦卓绝的研发后，终于掌握了超级电容电极材料生产工艺的全部核心技术。
　　辽宁金能能源公司秉承&建设一个超级电容全产业链研发及应用平台，专注于产品研发及应用研发，为我国超级电容产业的发展尽一份力&的经营理念，邀请国内外志同道合、技术素质好、有经验的超级电容研发、生产人员加盟，生产的电极已经通过鉴定，并在辽宁朝阳建立了工业化生产线。该公司的电极目前在全国领先，而且其质量可以与国际上的著名制造商相抗衡。
　　辽宁金能能源公司自主研发的电极内阻低、容量高、质量稳定、产品一致性好、使用寿命长、吸附电解液能力强，工艺控制强，各项关键指标达到或超过世界水平，而价格仅为进口产品的一半，为中国超级电容走向世界奠定了坚实的基础。可以说，一种更稳定、更高效的优质电极已经横空出世，中国超级电容核心材料已经完全实现国产。&免责声明：本文仅代表作者个人观点，与本网站无关。本网站登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考，请读者自行核实相关内容。分享到：下一篇：上一篇：&[
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