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双电层电容和法拉电容器的优缺点

2019-11-25

双电层电容:是在电极/溶液界面经过电子或离子的定向摆放形成电荷的对峙而发作的。对一个电极/溶液体系,会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后,溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移,在电极外表形成双电层;吊销电场后,电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层安稳,在正负极间发作相对安稳的电位差。这时对某一电极而言,会在一定间隔内(涣散层)发作与电极上的电荷等量的异性离子电荷,使其坚持电中性;超级电容当将两极与外电路连通时,电极上的电荷迁移而在外电路中发作电流,溶液中的离子迁移到溶液中呈电中性,这便是双电层电容超级电容模组的充放电原理。

法拉电容器:其理论模型是由Conway首先提出,是在电极外表和近外表或体相中的二维或准二维空间上,电活性物质进行欠电位沉积,发作高度可逆的化学吸脱赞同氧化复原反响,发作与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容,其储存电荷的进程不只包含双电层上的存储,而且包含电解液离子与电极活性物质发作的氧化复原反响。当电解液中的离子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面时,会经过界面上的氧化复原反响而进入到电极外表活性氧化物的体相中,从而使得大量的电荷被存储在电极中。放电时,这些进入氧化物中的离子又会经过以上氧化复原反响的逆反响从头返回到电解液中,一起所存储的电荷经过外电路而释放出来,这便是法拉第准电容的充放电机理。

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