NiCo2O4纳米片自组装微米球的制备(4)
基于碳电极/电解液界面电荷分离所产生的双电层电容[5]
；采用 Ru02 等贵金属氧化物做电
极的电容器，是利用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。由
于该类电容的产生机制与双电层电容不同并伴随电荷的传递过程发生， 这种电容被称为法
拉第准电容，现在，这类电容器更习惯被叫做电化学电容器或超级电容器[6]
。近年来
的研究表明，导电聚合物电化学电容器也是由法拉第准(假)电容贡献[7]
；采用不同的电极
材料分别作为电容器的两极，使所制各的电容器同时具有双电层电容和法拉第准电容，即
所谓的混合电容器。以下我们就三类电容器的原理做进一步的说明。
1.5.1 双电层电容
双电层电容(如图 1.2 所示)是在电极，溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷
的对峙所产生的。对一个电极，溶液体系，会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液
界面上形成双屯层。当在两个电极上施加电场后，溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极
迁移，在电极表面形成双电层：撤消电场后．电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子
相吸引而使双电层稳定，在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言，会在
一定距离内(分散层)产生与电极上的电荷等量的异性离子电荷，使其保持电中性。当将两
极与外电路连通时，电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流，溶液中的离子迁移到溶液
中呈电中性，这便是双电层电容的充放电原理。根据敢电层理论，双电层的微分电容约为4]
。这三种储能装置的性能对比见表1.1。
表 1.1 电容器与电池性能比较
性质 传统电容器 超级电容器 二次电池
能量密度(Wh/kg) ﹤0.1 1-10 10-100
功率密度(W/g) ﹥10000 500-10000 ﹤1000
放电时间 10-6
-10-3
s s-min 0.3-3h
充电时间 10-6
-10-3
s s-min 1-5h
充放电效率(%) ~100 85-98 70-85
循环寿命(次) 无限 ﹥500000 ~1000
(1)充电速度快。由于超级电容器电极表面发生的足物理过程或是高度可逆的电化学
过程，能够进行大电流充放电，在几十秒的时间内就可以完成充电。而普通二次电池一般
要耗费好几个小时甚至十几个小时。
(2)结构简单，无须特别的充电电路和控制放电电路，文护方便。
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