超级电容器是什么?超级电容器的作用?超级电容器的工作原理?

　　超级电容器(Supercapacitor)也叫电化学电容器(Electrochemical Capacitor)，是一种高容量、高功率密度的电容器，它能够在短时间内存储大量的电荷，并且可以循环充放电数百万次以上，相对于传统的电化学电池和普通电容器来说，具有更长的寿命和更高的能量密度。超级电容器通常使用电极材料、电解液和隔膜等材料构成，其中电极材料常用的有活性炭、碳纤维、金属氧化物等。

　　超级电容器通常被用来储存能量和提供高电流脉冲，其应用范围包括汽车电子、电力电子、储能系统、无线通信、医疗设备、消费电子等领域。例如，超级电容器可以作为汽车启动器电池的补充，帮助发动机快速启动;它也可以作为储能设备，用于平衡太阳能电池板和风力发电机等不稳定能源的输出;在医疗设备中，超级电容器可以提供短暂但高强度的电源输出，用于医疗仪器的正常运行。

　　超级电容器的工作原理与普通电容器相似，通过在两个电极之间储存电荷来存储能量。不同之处在于超级电容器的电极表面积非常大，因此它可以存储更多的电荷，并且具有更高的能量密度和功率密度。此外，超级电容器的电荷存储机制与电化学反应有关，因此它可以实现更高的循环寿命和更高的能量效率。

　　超级电容器具有以下几个主要作用：

　　储能：超级电容器能够在短时间内存储大量的电荷，可以用于储存电能。与传统电池相比，超级电容器具有更高的功率密度和更长的寿命。

　　提供瞬时高电流：超级电容器可以在短时间内释放大量的电荷，从而提供瞬时高电流。这种能力使得超级电容器广泛应用于需要短时间内释放高电流的领域，如汽车启动器电池的补充、电动工具、医疗设备等。

　　能量回收：超级电容器能够回收和存储一些能量，例如电梯的制动能量、电动汽车的制动能量等。这种能量回收可以提高能源利用率，减少能源浪费。

　　平衡能量输出：在一些能源系统中，能量的输出不是稳定的，超级电容器可以用来平衡能量的输出，使能量的输出更加平稳。

　　供电备份：超级电容器可以作为备用电源，在主电源失效时提供临时供电，保证设备的正常运行。

　　超级电容器的工作原理基于电荷分离和储存的原理。它由两个导体之间的电介质隔开，这个电介质可以是空气、氧化铝、氧化锆、聚丙烯等。

　　当超级电容器的两个电极之间施加电压时，电荷开始从一个电极向电介质中的对应电极迁移，而不是像电池一样通过化学反应来储存电荷。因为电荷储存在电介质表面上，所以储存电荷的密度比电池高得多。

　　当需要释放电荷时，超级电容器中的电荷可以通过导体流回到另一个电极上，这样就可以产生电流。超级电容器可以在非常短的时间内释放大量电荷，因此它可以用于需要短时间内释放高电流的应用。

　　与传统电池相比，超级电容器的寿命更长，可充放电次数更多，而且能够在较宽的温度范围内正常工作。超级电容器的储能密度相对较低，因此需要占用更大的空间来储存相同的能量。