超等电容器重要机能指标蕴含比电容、能量密杜纂功率密度、内阻和循环不变性。
1.比电容
在超等电容器中,每一个电极都是一个电容。所以,对于超等电容器来说,总电容由正负极两个电容器串联而得。若是将正极电容用Cp来暗示,负极电容用Cn来暗示,则总电容为 :
在测试中钻研人员更关切的是超等电容器的比电容,它分为两种,一种为质量比电容,即单元质量的电容值;另一种为体积比电容,即单元体积的电容值。
2.能量密杜纂功率密度
能量密杜纂功率密度是表征超等电容器机能的重要指标, 能量密度越大, 暗示超等电容器可能贮存的电能越多;功率密度越大,暗示超等电容器在单元功夫可能放出的能量越多，通常来讲,梦想的超等电容器理论上的最大能量密度 E与功率密度 P可由如下两个公式推算:
公式中: C 为比电容; V 为电势窗口, 即电解液正极析氧电位与负极析氢电位的差; R s 为电容器等效串联电阻; Q 为电容器存储的总电荷。从式(3)能够看出, 超等电容器的能量密杜纂比电容和电势窗口的平方成正比, 比电容的大幼与电极资料有关, 电势窗口则与电解液有关。超等电容器的能量密杜纂功率密度都与电势窗口的平方成正比, 所以说, 扩大电势窗口来提升超等电容器机能相迸宗提高比电容致反说更有效。
3.内阻
超等电容器的内阻指的是正极电容与负极电容间的串联电阻,它与电极资料、 电解液、隔阂和组装方式等都有很大关系。通常来说, 较幼的内阻对于超等电容器机能的提升是有利的。电极厚度越大,内阻越高,通常电极厚度最好幼于150μm。并且资料的孔径不应过幼,通常在 1.5nm以上,以方便电解液中的离子进入并充分浸润, 形成双电层, 预防内阻变大。
电解液的电阻也是影响超等电容器内阻的重要成分,对于水系电解液来说,离子的直径很幼,迁徙率高,并且可能等闲通过隔阂,也能等闲进入电极的孔隙内,所以内阻很幼;而对于有机系电解液来说,溶质通常为有机高分子,直径都很大,迁徙过程中被故障的几率就大得多,并且难以进入电极的孔隙中,内阻相对较大。
4.循环不变性
循环不变性是指超等电容器在屡次充放电后维持电学机能的水平的能力,重要表此刻屡次充放电后电容值的衰减水平是否过大。循环不变性以超等电容器循环充放电数千次后电容值衰减水平标定,以第一次循环所测电容值为初始值,数千次充放电循环后器件的电容值为最终值,初始值与最终值之间每隔数百次纪录一次电容值即可绘造超等电容器电容量随充放电次数变动曲线。将初始值与最终值进行比力即可得到超等电容器的电容维持率。由于电解液对电极资料有肯定的侵蚀, 尤其是法拉第赝电容器, 因而超等电容器的电容值存在肯定的衰减。只管如此, 超等电容器的循环寿命依然遥遥当吓宗蓄电池, 这也是超等电容器的一大优势。
