水热法合成钴酸镍工艺的研究+毕业论文(2)
1.2 超级电容器的工作原理一般认为超级电容器包括双电层电容器和电化学电容器两大类[3]。
1.2.1 双电层电容器早在1897年, 德国人 Helmholtz就提出了基于超级电容器的双电层理论。 当金属插入电解液中时，金属表面上的净电荷将从溶液中吸引部分不规则分布的带异种电荷的离子，使它们在电极-溶液界面的溶液一侧离电极一定距离处排成一排，形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。该界面由两个电荷层组成,一层在电极上,一层在溶液中,因此称作双电层。由于界面上存在一个位垒，因而两层电荷都不能越过边界而中和， 按照电容器原理而形成一平板电容器。 由于其距离非常小,一般在 0. 5 nm以下,加之采用特殊电极材料后使其表面积成万倍地增加,从而产生了极大的电容量。“双电层原理”是超级电容器的核心，这是由该装置的双电层结构决定的。超级电容器是利用双电层原理的电容器。当外加电压作用于普通电容器的两个极板时，装置存储电荷的原理是一样的，即正电极与正电荷对应、负电极与负电荷对应。而超级电容器除了这些功能外，若其受到电场作用则会在电解液、电极之间产生相反的电荷，此时正电荷、负电荷分别处于不同的接触面，这种条件下的负荷分布则属于“双电层”，原理如图 1。因电容器结构组合上的改进，超级电容器的电容储存量极大。此外，如果超级电容器两极板间电势小于电解液的标准电位时，超级电容器则是正常的工作状态，相反则不正常。根据超级电容器原理，其在运用过程中并没有出现化学反应，仅仅是在物理性质上的变化，因而超级电容器的稳定性更加可靠[4]。