的最大电压比对称型双电层电容器的更高

 电容器作用     |      2017-11-29 15:36

  

  不像锂离子二次电池,锂离子电容器是化学稳定雇用离子的吸附 - 解吸反应的产品,使它们不会导致在正电极的充电 - 放电循环过程中的结晶转变。此外,锂掺杂到负电极的碳基材料预先与锂离子电容器可以被设计为降低在负极锂离子的可用性。这给出了10万次以上的锂离子电容器优异的充/放电循环特性,相当于常规对称型双电层电容器的。这些应用已经在实际使用。

  获得即使在高温下稳定的放电和60%以上的体积维持率是即使在-20℃的低温下实现的。此外,约50%的强体积维持率在极低的温度达到,甚至当受电解液造成的离子的迁移率较小的电压降。与,很清楚的是,锂离子电容器具有良好的温度特性。

  锂离子电容器,3.8伏,的最大电压比对称型双电层电容器的更高,且电容量的两倍的EDLC的。因此,锂离子电容器的能量密度是四倍的EDLC的。作为该锂离子电容器的电容为约88毫安,在3.8 V至2.2 V的范围内,该锂离子电容器具有1库仑100库仑强放电速率特性。因为它可以在100库仑放电速率得到约60%的放电容量的,锂离子电容器,可以说是与在高输出的应用优良的放电特性的电容器。在一个圆柱型的200法拉锂离子电容器和常规的对称的EDLC,其大小是类似于锂离子电容器的Ragone曲线比较,锂离子电容器的能量密度为8.6瓦时/千克,大得多(约6.5倍),比1.5瓦时/公斤的常规EDLC的。

  由于其高能量密度,多个的EDLC可以替换为一个锂离子电容器。在应用中,如服务器和使用几十的EDLC的集成电路,这会导致显著节省空间,从而允许为每个组件之间的整体减少在空间或更多的空间。使用较少的电容器也有助于通过降低发热元件的数量提高热设计。

  用在负极由掺杂锂离子的碳系材料可以创建有关的安全性,类似锂离子电池(LIB)的担忧。然而,它们的正极的材料组合物是非常不同:LIB采用金属氧化物及锂离子电容器用碳系材料,如活性炭,不含有氧气。这种区分他们的反应,当内部短路发生。在LIBS,当内部短路发生时,内部电池的温度由短路电流上升。负电极和电解质溶液之间的下列反应导致增加的电池内的压力,其次是晶体的崩溃在正电极和氧中的正极的氧化产物的释放。这会导致另一个热失控,和,在某些情况下,点火或爆炸可能发生由于进一步上升的电解液的内部单元和汽化的压力。与此相反,电池的内部压力也上升在锂离子电容器,但在此之后,由于材料在正电极中的不同,热失控现象不会发生,将反应悄悄与安全的开口完成阀门。因此,锂离子电容器也不会造成任何严重的事故,例如通过即使内部短路或其它意外事故发生时,由于它的正电极相比,LIBS材料的差的热失控火灾或爆炸。锂离子电容器,可以说是逻辑上安全的能量装置,以往的非水溶剂系的EDLC的。下面是一个钉刺试验到200法拉圆柱型锂离子电容器的结果,假定一个实际的内部短路。

  图7:一个钉刺到200圆柱形结果法拉锂离子电容器。这些结果表明,锂离子电容器,是一种安全的设备。即使的细胞的增加的外部壁的温度短路后100C,温度逐渐降低,所述细胞不导致严重的问题,如主要的变形或爆炸。与这些结果中,该锂离子电容器等效于对称型双电层电容器中的安全性。此外,它具有许多功能,例如,它不会引起热失控,即使上升内部单元温度,不同于LIBS,并且它不含任何金属氧化物作为正电极的材料。此外,如果发生了内部短路,从负电极的基体材料的洗脱内部短路不可能作为负电极的电势不超过Cu的洗脱潜力。

  在服务器和存储设备的集成电路,处理器,存储器和更多的备用电源。的锂离子电容器非常适合紧,高温的空间,因为它提供了能量密度高达四倍的EDLC,优异的热性能特性,电压保持时间和浮充电的低劣化。

  能源设备结合光伏电池或风力发电机(例如凸起的标记,发光负载标志,街道信号灯,或小的LED照明)。

  辅助功率器件为节能装置(如复印机和在启动时对投影快速鼓加热)。