[汽车之家 技术] “超级电容”听上去，往往会令人觉得这是个很NB的家伙，作为一种新型的电能存储元件，超级电容可以弥补现阶段锂离子电池在功率密度等方面的不足。目前，它已经应用于军事、新能源汽车以及各种机电设备中，而当其与锂离子电池组成“交叉火力”时，即可大幅提升储能元件的各项技术指标，以满足近乎苛刻的复杂的使用环境。
● 超级电容的基本结构
超级电容又叫双电层电容，从结构上来看，其与电解电容非常相似。简单来说，如果在电解液中插入两个电极，并施加一个电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下就会迅速向两极运动，最终分别在两个电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层。
电容的大小取决于电极表面积的大小和两个电极间的距离。传统电容器的电极表面积就是导体的平板面积，为了获得较大的容量，通常都将导体材料卷制得很长，有时用特殊的组织结构来增加它的表面积。同时传统电容器用绝缘材料来分离它的两个电极，一般为塑料薄膜、纸等，这些材料也都要求尽可能的薄。
超级电容的电极表面积是基于多孔的炭材料，该材料的多孔结构使其表面积非常大，而且超级电容的电极间距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的，该距离和传统电容的薄膜材料所能实现的距离更小。这种庞大的表面积，再加上非常小的电极间距，使得超级电容较传统电容而言有着惊人的静电存储容量，这也是其被冠以“超级”的重要原因。
电容的基本作用就是充电与放电，但由基本充、放电作用所延伸出来的许多电路现象，使得电容有着更丰富多彩的用途。在一般的电子电路中，常用电容器来实现旁路、耦合、滤波、振荡、相移以及波形变换等，这些作用都是充、放电功能的演变。而根据超级电容的种种特性，其更多的被应用于能源领域，通常被作为电池来使用。
● 超级电容的优劣势
相比铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池，超级电容具有节能、超长使用寿命、安全、环保、宽温度范围、无需人工维护等优点。由于超级电容是采用物理的方法来储能，所以其最为重要的一个特点就是功率密度很大，我们可以将其理解为充、放电迅速且可以瞬间吸收或释放极高的能量，这也是目前任何电池都做不到的。
或许任何事物都存在着不完美，超级电容亦不例外，它相对致命的一个弱点就是能量密度很低。所谓的能量密度就是指在一定的空间或质量物质中所储存能量的大小。比如我们经常使用的5号充电电池，如果其毫安时越大，就代表它的能量密度越高。可以说，超级电容相比锂离子电池较低的能量密度，限制了其在很多领域的应用。
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