钽电解电容器系列的一些优点

发布时间:

2023/11/06 23:47

传统电解电容器始终存在一个介电层,所谓的电解液(如二氧化锰或导电聚合物)实际上充当着阴极/正极;而双电层电容器的电解液在两电极之间形成离子导体,通过不对称的电极设计使其极化,或因在制造过程中应用的电位差异而被极化。

传统电容器(或称静电电容器),如陶瓷电容和薄膜电容有两个电极,中间用介电质材料隔开。充电时能量被储存在渗透到介电质的静电场中,总能量随储存电荷量的增加而增加,而电荷量又与板间电压呈线性关系。板间电压受限于电介质的击穿场强。同样的静电电容器也适用于电解电容,其中大部分的电位会在阳极的薄氧化层上下降。对电解电容器来说,液体电解质(阴极)会导致电位小降,而对于以固体导电聚合物为电解质的电解电容器,这个下降可以忽略不计。

双层。把双电层超级电容看成是悬在电解质中的2个非活性多孔板,电压加载到2个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。双电层电容器

当反接这些电容器时,电解液会释放出气体,气体在电容器的密封体内膨胀并可能导致爆炸。这些电容器具有很大的漏电流,这使得它们不适用于许多应用。电解电容器分为以下三个系列:

双电层电容器没有传统的电介质,而是使用绝缘体隔开。这个绝缘层可以让电解液中的正负离子通过。该电解液本身不能传导电子。所以当充电结束后,电容器内部不会发生漏电(电子不会从一极流向另外一极)。当放电的时候,电极上的电子通过外部电路从一极流向另外一极。结果是电极与电解液中的离子吸附显著降低。从而使电解液中的正负离子重新均匀分布开来。

插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷,从而使相间产生电位差。那么,如果在电解液中同时插入两个电极,并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压,这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动,并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层,即双电层,它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似,从而产生电容效应。紧密的双电层近似于传统电容器中的电介质层,但其厚度只有一个分子,因而具有比普通电容器大得多的容量。因此传统板式电容器的计算公式也可用来计算其电容:

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