双电层电容器是一种具有非常低内阻的高容量电容器。它将电能存储在静电场中，而常规电容器将能量存储在电场中。超级电容器具有比普通电容器高得多的能量存储容量，并且可以更快地充电和放电。此外，它具有更长的使用寿命，并且对温度的敏感性要低得多。超级电容器用于各种应用，从消费电子产品到电动汽车。

双层电容器之间的间距非常小，导致耐压能力非常弱，通常不超过20V，因此它们通常用作低压直流或低频应用中的储能元件。双层电容器被广泛使用。它们可以用作起重装置的功率平衡电源，可以提供大电流功率，也可以作为车辆启动电源，其启动效率和可靠性高于传统电池，并且可以全部或部分替代传统电池。

双层电容器的特点是什么？

1. 高功率密度

它可以达到102-104W / kg，远高于电池的功率密度水平。

2. 循环寿命长

在几秒钟内进行500，000至1，000，000次高速深度充电/放电循环后，双层电容器的特性变化很小，容量和内阻仅下降10%至20%。

3. 工作温度范围广

由于离子在双层电容器中的吸附和解吸速率在低温下变化不大，因此容量变化远小于电池。商用双层电容器的工作温度范围可达-40°C~+80°C。

双层电容器如何工作？

与铝电解电容器相比，双层电容器具有更高的内阻，因此可以直接充电而无需负载电阻，并且在过压充电的情况下，双层电容器会在不损坏器件的情况下打开电路，这与铝电解电容器的过电压击穿不同。

同时，与充电电池相比，双层电容器可以无电流限制地充电，充电次数可以超过106次，因此双层电容器不仅具有电容器的特性，而且具有电池的特性，是介于电池和电容器之间的新型特殊元件。

基本原理是电极充电时，电极在理想极化电极状态下的表面电荷会吸引周围电解质溶液中的各向异性离子，使这些离子附着在电极表面形成双电荷层，形成双层电容器。由于两个电荷层之间的距离非常小（一般小于0.5nm），再加上特殊的电极结构，电极的表面积增加了一万倍，从而产生了很大的电容量。

为什么双电层很重要？

双电层是一种在胶体静电稳定机制中起根本作用的现象。当分散介质的带负电荷的离子吸附在颗粒表面时，胶体颗粒获得负电荷。

双电层电容器有哪些用途？

双电层电容器 （EDLC） 是高功率、高能量密度电容器，用于从消费电子产品到工业应用的广泛应用。EDLC 非常适合电源调理、能量收集、脉冲电源和存储器备份等应用，并已用于消费电子、汽车、军事和医疗应用。

EDLC通常用于消费电子产品，如笔记本电脑、手机和数码相机。它们还用作电动汽车中的储能设备和备用电源。在汽车应用中，EDLC 用于提高燃油效率和减少排放。它们还用于军事应用，如电源调节、脉冲电源和内存备份。EDLC也用于医疗植入物和医疗设备，因为它们能够长时间储存能量并且高度可靠。

双层电容器和伪电容器有什么区别？

伪电容又称法拉第准电容，是电活性物质在电极表面或本体相二维或准二维空间中的欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附、解吸或氧化和还原反应，产生与电极充电电位相关的电容。

伪电容不仅可以在电极表面产生，还可以在整个电极内部产生，因此允许比双层电容更高的电容量和能量密度。在电极面积相同的情况下，伪电容可以比双层电容高10至100倍。

双层电容器和伪电容器在以下三个主要方面有所不同：

碳材料的稳定性和导电性应该很好，质量远高于电容，因为双层利用了材料的表面，而这些过渡金属氧化物可以利用体相，但主要是理论值，循环寿命和多样性有限。

双层电容器通过吸附电极表面的电荷来存储能量，而赝电容器通过活性电极材料的氧化还原反应来存储能量。

双层电容器从储能机制上分为双层电容器和伪电容器。它是一种新型储能装置，具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节能环保等特点。双层电容器应用广泛。

来源：QUARKTWIN