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传统的双电层电容器(EDLC)具有与自放电特性

2019-04-22 15:57

  个公认的能源解决方案,传统的双电层电容器(EDLC)具有与自放电特性,能量密度,可靠性,寿命和散热设计许多著名的弊端。太阳诱电锂离子电容器克服这些问题,并且是一个有效的替代品的EDLC。锂离子电容器是混合电容,显示了EDLC和锂离子二次电池(LIB)的最佳特性。双电层电容器首先在日本20世纪70年代创建的,并开始出现在20世纪90年代各种家电。自2000年代,它们已被用于在移动电话和数码相机。双电层电容器通常用于防止突发性瞬时下降或电力中断。他们可以在瞬间输出大量的功率,而一个电池不能。它们经常被用作后备电源在服务器和存储设备的集成电路,处理器,存储器等等。同时的EDLC旨在是备用电源,常规的EDLC患有这种现象被称为自放电,其中该电容器会逐渐失去它的电荷随着时间的推移。自放电可以在暴露于高温环境中发生得更快。极低的自放电锂离子电容器,即使在高热量环境下,保证了持久的费用。此外,锂离子电容器具有热失控的危险。没有额外的热设计的考虑,有一个锂离子电容器进行设计时空间或组件是必要的。使用锂离子电容器的稳步增长。他们越来越多地依赖于作为补充电源制造和医疗设备,甚至瞬间电压降可能是至关重要的。它们用来补偿不平衡电压等级的太阳能电池板,甚至在小型设备的主要动力源。最显著,锂离子电容器正在成为在服务器和其他设备电源中断一个优选的备份解决方案

  锂离子电容器是使用碳系材料作为能与锂掺杂在负极混合电容器。正如在常规的EDLC,他们使用的活性炭用于正极

  图1:锂离子电容器allic锂,电连接到负电极,形成在同一时间作为电解液的浸入局部电池。然后,锂离子的掺杂开始于在负极的碳基材料。一旦掺杂完成后,锂离子电容器的初始电压降低到小于或等于3V作为负电极的电势几乎匹配锂。因此,相对于充电/放电的常规的EDLC的电势,一个较高的电压,可以通过使用锂离子电容器未经高电位在正电极,这导致在锂离子电容器改进的可靠性得到

  锂离子电容器中的一个主要特征是其优良的自放电特性“,由预嵌入锂的启用到负电极以稳定负电极的电位。图3显示了圆筒式40法拉锂离子电容器充电24小时,在3.8V时在25℃和一个温度那些对称型双电层电容器,其电容是类似于锂离子电容器的自放电特性。正如图2所示,对称型EDLC具有大的自放电。一个月25℃下后,其电压下降到80%的初始电压。与此相反,在锂离子电容器示出好得多的自放电。它可保持在3.7 V,即使100天电压后25摄氏度的温度下

  一个圆柱型的浮动充电特性(连续充电)锂离子电容器和对称的EDLC其电容是70℃的温度下几乎类似的锂离子电容器示于图4中的一个的锂离子电容器的特性是即使以高电压充电的3.8伏,电容器可以降低在正电极的潜力低于常规对称的EDLC,其阻止了它们浮动充电的恶化,使它们高度可靠的

  图4:浮法类似的锂离子电池和超级电容器装置的充电特性在70℃。此外,在充电3.5V,一个圆柱型锂离子电容器85℃的高温下的浮动充电特性(连续充电)示出了具有约80%的保持甚至5,000个小时后,将初始电压的良好的结果



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