能源储存最近成为社会上谈论的话题之一，从电动汽车中使用电动或混合动力电池到化学形式的电储存。但是，关于储能的物理形式和化学形式之间的区别仍然存在一些混淆。近年来，电化学电容器的研究投入了大量的资源，其基本功能是储存和提供电能。特别是大功率超级电容器已成为人们研究的热点，被认为是未来储能器件的一个潜在发展方向。超级电容器之所以能够获得如此多的关注，是因为它们是一种非常环保的电池替代品，可以补充电池以增加备用电源。

什么是超级电容器(a ultracapacitor)？

超级电容器，又称超级电容器，是电容器技术的重大突破，是电能的来源，其寿命几乎是无限的。这是一种双层电容器，能提供相当高的能量密度，这意味着它们能容纳比标准电容器多几百倍的电荷。超级电容器是比化学电池更大的电容器，它本身就是更好的储能装置，能够储存大量的电荷。与同类尺寸的电池相比，超级电容器具有更高的功率密度、更快的充放电速度和更长的使用寿命。超级电容器可以在短时间内需要大量电力的地方使用。与标准电容器不同，超级电容器在极板之间有一个电解液而不是电介质，这意味着它们在电场中而不是在化学反应中储存能量。与电池不同，它们耐高温，充电速度比电池快得多。

什么是电池(a battery)？

电池类似于电容器，它提供了一种将化学反应转化为电能的便捷方法。电能可以用来产生光、热或运动。几乎所有的电子设备都靠电池运行。例如，电视遥控器、**、手电筒、玩具，甚至我们的车辆都是由电池供电的。电池的两个电端子被一种叫做电解质的化学物质隔开，电解质是一种允许电荷在两个端子之间流动的介质。当电池连接到外部电路板时，电解液作为离子移动，允许化学反应在端子处完成，从而将能量传递到外部电路。正是电池内离子的运动使电流从电池中流出。1749年，本杰明·富兰克林（Benjamin Franklin）首次使用了“电池”一词，他将电池描述为一组电容器，用以进行某种实验。

超级电容器与电池的区别

基础知识

–电池是由两个或两个以上的电化学电池组成的一组，它们能够储存电荷，并通过将化学反应转化为电能来产生电流。电能可以用来产生光、热或运动。几乎所有的电器或电子设备都靠电池运行。另一方面，超级电容器是一种大功率电容器，它是一种环保型的替代品，可以替代电化学电池，而电化学电池是用来提供快速的电能。

属性

–超级电容器是更大的电容器，本质上是更好的储能装置，能够比化学电池储存大量电荷。与电池不同，它们耐高温，充电速度比电池快得多。它们比标准电容器能储存更多的能量。与同类尺寸的电池相比，超级电容器具有更高的功率密度、更快的充放电速度和更长的使用寿命。

工作

–电池有两个被称为电极的电端子，电极由一种被称为电解质的化学物质隔开，这种化学物质含有带电粒子或离子。当离子与构成两个终端的物质结合时，就会发生化学反应，释放电能。与电池不同的是，超级电容器在电场中储存能量而不是在化学反应中，它们是静电作用而不是可逆的化学反应。

使用

–超级电容器的两个主要用途包括临时备用电源和提供峰值电源。当主电源不足时，可作为备用电源，提供短期应急电源。超级电容器是一种非常环保的电池替代品；事实上，它们是电池的延伸，增加了电池的寿命，同时减小了电池的体积。常见的应用包括混合动力电动汽车、风力涡轮机、飞轮、KERS（动能回收系统）等。

超级电容器与电池：对比图

总结

近年来，储能变得越来越重要，这导致了更节能的超级电容器的发展，为储能电池提供了一种环保的替代品。超级电容器是一种更大的电容器，本质上是更好的储能装置，能够比电化学电池储存大量的电荷，而且它们对温度更具弹性，充电速度比电池快得多。与电池不同，超级电容器在电场中储存能量。但是，它们的生命周期有限，充电时间也更长。