1。1。2  超级电容器的特点

超级电容器是一种新型贮能器件，其存储能量大，而且比传统电容器能量释放快，弥补了蓄电池电能释放速度慢的不足。表1是超级电容器与传统电容器性能比较。

表1 超级电容器与传统电容器性能比较

性能参数 传统电容器 超级电容器 蓄电池

放电时间 10-6~10-3s 1~30s 0。3~3h

充电时间 10-6~10-3s 1~30s 1~5h

能量密度 <0。1Wh/kg 1~10Wh/kg 20~180Wh/kg

功率密度 ≥10000W/kg 1000~2000W/kg 50~300W/kg

循环寿命 近乎无限 ≥100000次 500~2000次

超级电容器的特点[5-7]：论文网

（1）功率密度高。超级电容器的功率密度是电池的10 ~ 100倍，可以达到10 kw kg-1左右，在短时间内迅速释放出的电流能达到几百甚至几千安培。

（2）快速充电。在大电流充电条件下，超级电容器可在短时间内迅速完成充电，整个过程只要数分钟，真正的快速充电。而普通蓄电池充电则要数个小时，最快速充电也需几十分钟，而且长期的快速充电对电池有损耗。

（3）循环寿命长。超级电容器储能机理包括物理过程和化学反应，双电层物理反应的充放电过程中只有离子或电荷的转移，没有化学电极相变，不存在活性物质的晶型转变影响使用寿命。所以，无论是发生物理还是电化学过程，超级电容器电容量的衰减很少，使用循环次数可达数十万次。

（4）可靠性高。在超级电容器的工作过程中没有多余的运动部件，维护工作少，因此超级电容器有非常高的可靠性。

（5）环境友好。超级电容器产品原材料的组成、生产、应用、存储以及分解过程中不污染环境，是良好的绿色安全电源。

（6）工作温度范围广。超级电容器的工作温度范围在 －20 ℃ ~ ＋60 ℃之间，而一般电池的工作温度为 －10 ℃ ~ ＋50 ℃。

1。1。3  超级电容器的应用

近年来，随着对超级电容研究的深入，技术越来越成熟，超级电容器在通讯、工业、医疗器械以及交通等领域被广泛的应用。总结起来，超级电容器应用的领域或方向可包括以下5个方面[8]：

（1）小功率的电子设备电源

①主电源

超级电容器在主电源领域的应用。代表性的有电动玩具，其优点是体积较小、重量较轻、功率密度大和短时间迅速启动。

②替换电源

超级电容器也可以用作替换电源。主要有交通信号指示灯、太阳能汽车和太阳能手环等。

③后备电源

超级电容器作为储备电源广泛出现在大众的视线中。主要有出租车计费器、摄影机、无线电波信号接收器等[9]。

（2）混合电动汽车和电动汽车文献综述

当前全球各国都在着手开发新型电动汽车，研究的热点是混合动力汽车(HybridElectricVehicle)[10]。混合动力汽车用蓄电池给电动汽车行驶提供动力，在加速和爬坡时用超级电容器满足瞬时大功率的需要，同时利用超大容量的电容器存储制动时产生的再生能量。因此，电动汽车充分利用了超级电容器起步时间短、加速效率快和爬坡能力强等优点。