Maxwell超级电容

一、选择题1．如图为Maxwell 超级电容器，其标有“3V ，3000F”。

它是一种新型储能装置，不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、抗振动和抗冲击性能强的特点。

关于此电容器下列说法正确的是（ ）A ．在3V 电压下才能正常工作B ．充电时把电能转化为化学能和内能C ．工作电压是3V 时，电容才是3000FD ．加额定电压时所储存的电荷量是手机锂电池“4.2V ，4000mAh”带电量的58倍D 解析：DA ．电容器的额定电压为3V ，说明工作电压要不超过3V ，可以小于3V ，A 错误B ．由于是电容器，故该超级电容充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，B 错误；C ．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与电压和电量无关，故电容始终为3000F ，C 错误；D ．该电容器最大容纳电荷量Q = CU = 3000F × 3V = 9000C手机锂电池“4.2V ，4000mA•h”的电荷量q = 4000mA•h = 4A × 3600s = 14400C则58Q q D 正确。

故选D 。

2．3个完全相同的电压表如图所示，接入电路中，已知V 1表读数为9V ，V 3表读数为5V ，那么V 2表读数为（ ）A ．5VB ．4VC ．9VD ．大于4V ，小于5V B解析：B三个相同的电压表接入电路中，则三个电压表的内阻相等，设为R ，通过电压表V 2的电流为3131213954U U U U I I I R R R R R--=-=-=== 则电压表V 2的示数为224V U I R ==故选B 。

3．铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子定向移动的平均速率为（ ） A ．IneS MρB ．IneSMC ．IneSMρD ．MIneS ρD 解析：D设铜导线中自由电子定向移动的速率为v ，导线中自由电子从一端定向移到另一端所用时间为t 。

超级电容生产厂家名单（最新版）目录1.超级电容的概念和特点2.超级电容的生产厂家名单3.超级电容的应用领域4.超级电容的发展前景正文一、超级电容的概念和特点超级电容，又称为超级电容器，是一种新型的储能装置，具有高能量密度、高功率密度、长寿命、环境友好等特点。

与传统的电池相比，超级电容在充放电过程中具有更快的响应速度，可以实现大电流充放电，同时具有更高的循环寿命和更低的自放电率。

二、超级电容的生产厂家名单目前，全球范围内有许多企业涉足超级电容生产领域，以下是其中一些知名厂家：1.Maxwell Technologies：美国公司，成立于 1965 年，是全球超级电容器领域的领先者之一。

2.Niobium：加拿大公司，成立于 2001 年，专注于生产高性能超级电容器。

3.Axion Energy：美国公司，成立于 2006 年，是一家致力于超级电容器研究和生产的企业。

4.比亚迪：中国公司，成立于 1995 年，在超级电容领域有一定的研发实力。

5.辽宁中科：中国公司，成立于 2004 年，主要从事超级电容器及其材料的研发和生产。

三、超级电容的应用领域超级电容广泛应用于各种领域，如交通运输、能源存储、工业自动化等，以下是一些典型的应用场景：1.电动汽车：超级电容可以用作电动汽车的辅助电源，提供瞬间高功率输出，提升车辆的加速性能。

2.公交电车：超级电容可以用于存储电能，为电动公交电车提供动力。

3.风力发电：超级电容可以用于平滑风力发电过程中的电压波动，提高发电效率。

4.工业自动化：超级电容可以为工业设备提供稳定的电源，保证设备的正常运行。

四、超级电容的发展前景随着全球能源危机和环境问题日益严重，人们对可持续能源的关注度不断提高。

超级电容作为一种绿色、高效的储能装置，在未来有着广阔的发展前景。

超级电容器是20世纪60年代发展起来的一种新型储能器件，并于80年代逐渐走向市场。

自从1957 年美国人Becker申报的第一项超级电容器专利以来，超级电容器的发展就不断推陈出新，直到1983 年，日本NEC公司率先将超级电容器推向商业化市场，使得超级电容器引起人们的广泛兴趣，研究开发热潮席卷全球，不但技术水平日新月异，而且应用范围也不断扩大。

一、超级电容器的原理超级电容也称电化学电容，与传统静电电容器不同，主要表现在储存能量的多少上。

作为能量的储存或输出装置，其储能的多少表现为电容量的大小。

根据超级电容器储能的机理，其原理可分为：1.在电极P 溶液界面通过电子和离子或偶极子的定向排列所产生的双电层电容器。

双电层理论由19 世纪末H elm h otz 等提出。

关于双电层的代表理论和模型有好几种，其中以H elm h otz 模型最为简单且能够充分说明双电层电容器的工作原理。

该模型认为金属表面上的静电荷将从溶液中吸收部分不规则的分配离子，使它们在电极P 溶液界面的溶液一侧，离电极一定距离排成一排，形成一个电荷数量与电极表面剩余电荷数量相等而符号相反的界面层。

于是，在电极上和溶液中就形成了两个电荷层，这就是我们通常所讲的双电层。

双电层有储存电能量的作用，电容器的容量可以利用以下公式来计算：式中，E为电容器的储能大小；C为电容器的电容量；V 为电容器的工作电压。

由此可见，双电层电容器的容量与电极电势和材料本身的属性有关。

通常为了形成稳定的双电层，一般采用导电性能良好的极化电极。

2.在电极表面或体相中的二维与准二维空间，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸附、脱附或氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的法拉第准电容器。

在电活性物质中，随着存在于法拉第电荷传递化学变化的电化学过程的进行，极化电极上发生欠电位沉积或发生氧化还原反应，充放电行为类似于电容器，而不同于二次电池，不同之处为：（1）极化电极上的电压与电量几乎呈线性关系；（2）当电压与时间成线性关系d V/d t=K时，电容器的充放电电流为一恒定值I=Cd V/d t=CK.此过程为动力学可逆过程，与二次电池不同但与静电类似。

mawell超级电容课件一、教学内容本节课的教学内容选自高中物理教材《电磁学》第四章第三节“电容器与电势能”。

具体内容包括电容器的构造、工作原理、电容的定义及其计算公式，以及电势能的概念和计算方法。

二、教学目标1. 让学生了解电容器的基本构造和工作原理，掌握电容的定义及其计算方法。

2. 使学生理解电势能的概念，能够运用电势能的计算方法解决实际问题。

3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。

三、教学难点与重点重点：电容器的工作原理、电容的定义及其计算方法，电势能的概念和计算方法。

难点：电容器的工作原理，电势能的计算方法。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、实验器材（电容器、电压表、电流表等）。

学具：教材、笔记本、文具。

五、教学过程1. 实践情景引入：以一个充电宝（电容器）为例，让学生观察其外观构造，猜测其工作原理，引发学生对电容器的好奇心。

2. 知识讲解：（1）电容器的基本构造和工作原理：介绍电容器的基本构造，如两块金属板、绝缘材料等，并通过动画展示电容器的工作原理。

（2）电容的定义及其计算方法：给出电容的定义，即电容器所能储存的电荷量与电压的比值，并介绍电容的计算公式。

（3）电势能的概念和计算方法：解释电势能的概念，即电荷在电场中由于位置的改变而具有的能量，并介绍电势能的计算方法。

3. 例题讲解：举例讲解电容器的充电和放电过程，让学生了解电容器在不同电压下的工作状态。

4. 随堂练习：布置一些有关电容器、电容和电势能的计算题，让学生独立完成，检验其对知识的理解和掌握程度。

5. 实验操作：安排学生进行电容器实验，观察实验现象，验证所学知识。

六、板书设计板书内容主要包括电容器的基本构造、工作原理、电容的定义及其计算公式，以及电势能的概念和计算方法。

七、作业设计1. 请简述电容器的基本构造和工作原理。

2. 根据电容的定义，计算一个电容器在10V电压下的电容。

3. 计算一个电荷在电场中从A点移动到B点时的电势能变化。

揭秘：Maxwell超级电容器核心技术超级电容器是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量的。

与利用化学反应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程，性能十分稳定，故而安全系数高、低温性能好、寿命长且免维护。

超级电容器的核心元件是电极，电极的制造工艺目前分为干电极与湿电极两种技术。

干电极技术是仅通过干混活性碳粉和粘合剂加工成电极。

湿电极技术在制作电极的过程中，除了活性碳粉和粘合剂还需加入液态的溶剂。

由于液态溶剂会影响超级电容器的工作性能，因此还需使用烘箱对其进行干化处理，将溶剂从电极中去除。

这意味和干电极技术相比，湿电极技术工序更长，而且有额外的生产成本。

另外，烘干处理很难将溶剂彻底去除。

在超级电容器工作过程中，溶剂杂质会发生反应产生额外物质，影响电极和电解质的性能。

而反应产生的气体更会加速超级电容器的老化。

因此，采用湿电极技术的超级电容器相对寿命较短，可靠性低，稳定性差。

下表列出采用干电极工艺和湿电极工艺的具体比较：在生产成本上干电极技术也独具优势。

业界领先的超级电容器厂商 Maxwell 表示，他们从椰子壳、杏仁壳、麦子等多种材料中来提取超级电容器中的核心材料 -- 碳，这些新材料的应用也是降低成本的一种方式。

Maxwell 还拥有集中在电极的研发、生产和制造上大部分专利技术，超过35项专利技术及专有干电极工艺造就了其超级电容器的卓越性能优势。

采用这种工艺可以生产出拥有总成本最低的电容器单体。

由于使用的是无溶剂残留的高纯度材料，这种方式也更为绿色环保和节约能源、并且可以达到百分之百的回收再利用。

Maxwell 超级电容器专利干电极工艺流程在中国，超级电容器最为广泛的应用就是城市混合动力客车制动能量回收系统。

据统计，目前 Maxwell 在中国超容混合动力客车的保有量已超过一万辆，宇通，金龙、金旅、海格、南车等国内知名的十多家车企都已将超容成功应用于新能源汽车上，节能减排，省油环保效果卓著。

超级电容器简介(Maxwell)随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注，超级电容器作为一种新型的储能器件,因为其无可替代的优越性，越来越受到人们的重视。

在一些需要高功率、高效率解决方案的设计中，工程师已开始采用超级电容器来取代传统的电池。

电池技术的缺陷Li离子、NiMH等新型电池可以提供一个可靠的能量储存方案，并且已经在很多领域中广泛使用。

众所周知，化学电池是通过电化学反应，产生法拉第电荷转移来储存电荷的，使用寿命较短，并且受温度影响较大，这也同样是采用铅酸电池（蓄电池）的设计者所面临的困难。

同时，大电流会直接影响这些电池的寿命，因此，对于要求长寿命、高可靠性的某些应用，这些基于化学反应的电池就显出种种不足。

超级电容器的特点和优势超级电容器的原理并非新技术，常见的超级电容器大多是双电层结构，同电解电容器相比，这种超级电容器能量密度和功率密度都非常高。

同传统的电容器和二次电池相比，超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。

除了可以快速充电和放电，超级电容器的另一个主要特点是低阻抗。

所以，当一个超级电容器被全部放电时，它将表现出小电阻特性，如果没有限制，它会拽取可能的源电流。

因此，必须采用恒流或恒压充电器。

１０年前，超级电容器每年只能卖出去很少的数量，而且价格很贵，大约１～２美元／法拉，现在，超级电容器已经作为标准产品大批量供应市场，价格也大大降低，平均0.01～0.02美元／法拉。

在最近几年中，超级电容器已经开始进入很多应用领域，如消费电子、工业和交通运输业等领域。

图1 超级电容器循环寿命长，具有很高的功率密度、安全性和效率超级电容器的结构虽然，目前全球已有许多家超级电容器生产商，可以提供许多种类的超级电容器产品，但大部分产品都是基于一种相似的双电层结构，超级电容器在结构上与电解电容器非常相似，它们的主要区别在于电极材料，如图2所示。

超级电容生产厂家名单
1. Maxwell Technologies（麦克斯韦科技），总部位于美国，
是全球领先的超级电容器制造商之一，提供各种型号和规格的超级
电容产品。

2. Panasonic（松下电器），总部位于日本，是全球最大的电
子产品制造商之一，也生产超级电容产品，广泛应用于汽车、工业、能源存储等领域。

3. Nippon Chemi-Con（日本化学电子），总部位于日本，是一
家专注于电子元器件制造的公司，也生产超级电容产品，主要应用
于汽车电子、通信设备等领域。

4. LS Mtron（LS电机），总部位于韩国，是韩国最大的电力
设备制造商之一，也生产超级电容产品，广泛应用于电动车、再生
能源等领域。

5. Maxwell Technologies（麦克斯韦科技），总部位于美国，
是全球领先的超级电容器制造商之一，提供各种型号和规格的超级
电容产品。

6. Nichicon（日本日新电容），总部位于日本，是一家专注于
电容器制造的公司，也生产超级电容产品，主要应用于汽车、工业
设备等领域。

7. AVX Corporation（AVX公司），总部位于美国，是一家全
球领先的电子元器件制造商，也生产超级电容产品，广泛应用于电
子设备、通信设备等领域。

8. Ioxus（艾欧克斯），总部位于美国，是一家专注于超级电
容器制造的公司，提供各种高性能超级电容产品，应用于能源存储、电动车等领域。

这只是一些知名的超级电容生产厂家名单，市场上还有许多其
他厂家也在生产超级电容产品。

消费者可以根据自己的需求和要求
选择合适的超级电容产品。

揭秘：Maxwell超级电容器核心技术超级电容器是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的电容量的。

与利用化学反应的蓄电池不同，超级电容器的充放电过程始终是物理过程，性能十分稳定，故而安全系数高、低温性能好、寿命长且免维护。

超级电容器的核心元件是电极，电极的制造工艺目前分为干电极与湿电极两种技术。

干电极技术是仅通过干混活性碳粉和粘合剂加工成电极。

湿电极技术在制作电极的过程中，除了活性碳粉和粘合剂还需加入液态的溶剂。

由于液态溶剂会影响超级电容器的工作性能，因此还需使用烘箱对其进行干化处理，将溶剂从电极中去除。

这意味和干电极技术相比，湿电极技术工序更长，而且有额外的生产成本。

另外，烘干处理很难将溶剂彻底去除。

在超级电容器工作过程中，溶剂杂质会发生反应产生额外物质，影响电极和电解质的性能。

而反应产生的气体更会加速超级电容器的老化。

因此，采用湿电极技术的超级电容器相对寿命较短，可靠性低，稳定性差。

下表列出采用干电极工艺和湿电极工艺的具体比较：在生产成本上干电极技术也独具优势。

业界领先的超级电容器厂商 Maxwell 表示，他们从椰子壳、杏仁壳、麦子等多种材料中来提取超级电容器中的核心材料 -- 碳，这些新材料的应用也是降低成本的一种方式。

Maxwell 还拥有集中在电极的研发、生产和制造上大部分专利技术，超过35项专利技术及专有干电极工艺造就了其超级电容器的卓越性能优势。

采用这种工艺可以生产出拥有总成本最低的电容器单体。

由于使用的是无溶剂残留的高纯度材料，这种方式也更为绿色环保和节约能源、并且可以达到百分之百的回收再利用。

Maxwell 超级电容器专利干电极工艺流程在中国，超级电容器最为广泛的应用就是城市混合动力客车制动能量回收系统。

据统计，目前 Maxwell 在中国超容混合动力客车的保有量已超过一万辆，宇通，金龙、金旅、海格、南车等国内知名的十多家车企都已将超容成功应用于新能源汽车上，节能减排，省油环保效果卓著。

超级电容原理超级电容器原理电化学双层电容器（EDLC）因超级电容器被我们所熟知。

超级电容器利⽤静电极化电解溶液的⽅式储存能量。

虽然它是⼀个电化学器件，但它的能量储存机制却⼀点也不涉及化学反应。

这个机制是⾼度可逆的，它允许超级电容器充电放电达⼗万甚⾄数百万次。

超级电容器可以被视为在两个极板外加电压时被电解液隔开的两个互不相关的多孔板。

对正极板施加的电势吸引电解液中的负离⼦，⽽负⾯板电势吸引正离⼦。

这有效地创建了两个电荷储层，在正极板分离出⼀层，并在负极板分离出另外⼀层。

传统的电解电容器存储区域来⾃平⾯，导电材料薄板。

⾼电容是通过⼤量的材料折叠。

可能通过进⼀步增加其表⾯纹理，进⼀步增加它的表⾯积。

过去传统的电容器⽤介质分离电极，这些介质多数为：塑料，纸或薄膜陶瓷。

电介质越薄，在空间受限的区域越可以获得更多的区域。

可以实现对介质厚度的表⾯⾯积限制的定义。

超级电容器的⾯积来⾃⼀个多孔的碳基电极材料。

这种材料的多孔结构，允许其⾯积接近2 000平⽅⽶每克，远远⼤于通过使⽤塑料或薄膜陶瓷。

超级电容器的充电距离取决于电解液中被吸引到电极的带电离⼦的⼤⼩。

这个距离（⼩于10埃）远远⼩于通过使⽤常规电介质材料的距离。

巨⼤的表⾯⾯积的组合和极⼩的充电距离使超级电容器相对传统的电容器具有极⼤的优越性。

超级电容器内部结构超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应⽤和使⽤。

由于制造商或特定的应⽤需求，这些材料可能略有不同。

所有超级电容器的共性是，他们都包含⼀个正极，⼀个负极，及这两个电极之间的隔膜，电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙。

图1. 超级电容器结构超级电容器的部件从产品到产品可以有所不同。

这是由超级电容器包装的⼏何结构决定的。

对于棱形或正⽅形封装产品部件的摆放，内部结构是基于对内部部件的设置，即内部集电极是从每个电极的堆叠中挤出。

这些集电极焊盘将被焊接到终端，从⽽扩展电容器外的电流路径。

对于圆形或圆柱形封装的产品，电极切割成卷轴⽅式配置。

】超级电容器的生产企业1、宁波南车能源有限公司宁波南车新能源科技有限公司成立于2012年2月,是由中国南车集团株洲电力机车厂投资组建的控股子公司,注册资本8800万元人民币,主要从事超级电容器电极、超级电容器单体以及超级电容器储能系统的研发、制造和销售。

公司拥有超级电容核心技术,通过引进国外先进设备,组建大规模超级电容生产线,已具备最高2300V高压系列超级电容储能系统的生产能力。

通过成立超级电容企业研发中心,不断引进高端人才,研发具有自主知识产权的350F及以上系列超级电容单体产品,目前公司已有发明专利4项、实用新型专利12项、外观专利3项、完成3000F、7500F及9500F单体产品与16V—125V系列标准模组的开发;并且开展多项国家科研项目,如《8000F石墨烯高比能超级电容器关键技术研究》、《方形12000F超级电容研制》等。

市场应用覆盖轨道交通、电动汽车、风力发电、智能电网及军事应用等新兴产业。

2、上海奥威科技开发有限公司一、企业概况上海奥威科技开发有限公司的主要产品是纽扣型和卷绕型超级电容器。

发展策略：1、扩大自动化生产量并新建一个新生产基地用于大型生产。

2、与高校合作开发原材料，发展优势�产品性能稳定性好�特别针对智能和多功能电能仪表。

其产品用于各种车辆、内燃机的启动，以及轻型车、电动公交车的牵引和其它领域，是国内公交车用超级电容器领域的佼佼者，所生产的超级电容器公交车已经用于世博会。

…二、产品系列1．无机超级电容UCE系列：UCE15V50000 UCE15V80000AUCA系列：无机超级电容单体2．有机超级电容UCR系列：UCR27V320有机卷绕型UCR27V3500有机卷绕型3、北京合众汇能科技一、企业概况北京合众汇能科技有限公司是一家从事先进能源技术和产品的研发、生产与销售的高科技企业，主要开发与生产HCC系列有机高电压型双电层超级电容器。

产品广泛应用于电动/混合动力汽车、大功率短时功能电源、太阳能储能、风力发电机变浆系统/ 储能缓冲系统、智能电表、电动自行车、电动玩具等领域。

Maxwell超级电容器基本原理及性能特点Maxwell超级电容器结构超级电容的容量比通常的电容器大得多。

由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。

超级电容属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

超级电容器原理电化学双层电容器（EDLC）因超级电容器被我们所熟知。

超级电容器利用静电极化电解溶液的方式储存能量。

虽然它是一个电化学器件，但它的能量储存机制却一点也不涉及化学反应。

这个机制是高度可逆的，它允许超级电容器充电放电达十万甚至数百万次。

超级电容器可以被视为在两个极板外加电压时被电解液隔开的两个互不相关的多孔板。

对正极板施加的电势吸引电解液中的负离子，而负面板电势吸引正离子。

这有效地创建了两个电荷储层，在正极板分离出一层，并在负极板分离出另外一层。

传统的电解电容器存储区域来自平面，导电材料薄板。

高电容是通过大量的材料折叠。

可能通过进一步增加其表面纹理，进一步增加它的表面积。

过去传统的电容器用介质分离电极，这些介质多数为：塑料，纸或薄膜陶瓷。

电介质越薄，在空间受限的区域越可以获得更多的区域。

可以实现对介质厚度的表面面积限制的定义。

超级电容器的面积来自一个多孔的碳基电极材料。

这种材料的多孔结构，允许其面积接近2000平方米每克，远远大于通过使用塑料或薄膜陶瓷。

超级电容器的充电距离取决于电解液中被吸引到电极的带电离子的大小。

这个距离（小于10埃）远远小于通过使用常规电介质材料的距离。

巨大的表面面积的组合和极小的充电距离使超级电容器相对传统的电容器具有极大的优越性。

超级电容器内部结构超级电容器结构上的具体细节依赖于对超级电容器的应用和使用。

由于制造商或特定的应用需求，这些材料可能略有不同。

所有超级电容器的共性是，他们都包含一个正极，一个负极，及这两个电极之间的隔膜，电解液填补由这两个电极和隔膜分离出来的两个的孔隙。