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在上一篇的最后，我们提到了两种电容器：超级电容器和赝电容器，今天，我们先来看一下超级电容器，
大家一定对这种电容器名字中的“超级”两字很感兴趣，其实，这是最早对这种电容器进行商业化的公司给起的名字，没有多少科学含义在里面，但是。这种电容器确实是基于不同的电容生成原理，在电容量和储能上，它确实远远胜过传统电容器，所以命名者太概想用这个名字来吸引公众的注意吧，这种电容器还有一个具有科学含义的名字。叫做双电层电容器，
决定电容器容量的因素
是什么决定了电容器的容量大小呢?电容器有两个电极，它们面对面，一个带正电，一个带负电，那么。决定电容器容量的参数一定和电极有关。即极板面积和极板间距离，极板面积愈大，电容愈大，成正比关系；极板间距离愈小，电容愈大，成反比关系，因此，要增大电容器的电容，就要想办法增加电容器极板的表面积，同时减小电极间的距离，
由于电容器的容量只跟电极的极板面积和极板间距离有关，和极板是什么材料没有直接的联系，我们就可以用相对经济的材料做电极，有一点大家要了解，只要是做电极的材料，无论是在电容器还是电池等装置中，该材料一定要“导电子”，注意，这里笔者没有说“导电”，导电子和导电是有区别的，我们在文章后面会加以解释，
超级电容器的大面积电极
我们先来看如何增大极板的表面积，如果每个极板是理想状态下那么光滑：它的表面积非常容易计算，等于长×宽，很明显，在这种情况下，电容器的储能能力是最差的，如果极板表面凸凹不平，极板表面积就比在光滑的情况下大，就能提高电容器的储能能力，
传统的电容器用金属片做电极，而超级电容器大多数使用活性炭材料做电极，活性炭有很强的吸附功能。可以用来吸附新装修住宅中残留的有害气体。比如甲醛，活性炭为什么会有这么好的吸附功能呢?就是因为它的单位质量的表面积(学术用语是：比表面积)非常大，有的活性炭，1g材料其表面积可以达到2000 m2以上!这是很可观的，用活性炭做电极，电容器可以储存很多电荷，
什么是电解质
和传统电容器不同，超级电容器两极板间充满了液态的“电解质”，而不是“电介质”，为什么要用电解质取代电介质呢?我们首先需要了解什么是电解质，
电解质，可以理解为在液态下可以“导电”但“不导电子”的物质，液态电解质中，带正电的离子和带负电的离子是可以自由游动的，一旦有了电场，它们可以做定向流动，因为它们带电荷。所以流动就形成电流，即导电，举个电解质的例子，我们平时吃的盐，学名叫氯化钠，当它溶解到水中之后，带正电的钠离子和带负电的氯离子可以在水中自由地游动，这个体系就形成了一种电解质，但是电解质中没有自由电子存在，即不可能导电子，电解质和电介质都是不导电子的，但是电解质导电，电介质不导电，
超级电容器也有正、负两个电极，都是由活性炭构成的，电极中间充满了电解质，因为电解质是液态的，所以也叫做电解液，其中有可以自由移动的带正电的正离子和带负电的负离子，当在两个活性炭电极上施加电压时，和传统电容器一样，一侧活性炭电极上的电子被赶到另一侧的电极上，前者会带上正电，后者会带上负电，电极中间电解液中的正、负离子由于异性相吸，正离子会朝着带负电的电极运动，负离子会朝着带正电的电极运动，在电解液中原本杂乱无章分布的正、负离子被分配到了两个电极的表面附近(如右图)，这就是对超级电容器的充电，
双电层与电极间距
了解了电解质，我们再来了解什么是双电层，双电层是这样形成的：一种材料的表面上带电。这个表面作为一个电层：当该材料浸人含有正、负离子的电解液中时，由于正负电的吸引，在该材料的表面外很近的区域，就汇集了电性相反的离孟气形成了一个离子薄层，这可作为另一个电层，这样一正一负或是一负一正，就形成了双电层(同学们，回想一下传统电容器的电容形成原理，再比较传统电容器和双电层，你是否发现双电层其实就是一个电容器)，
对超级电容器充电后，当电解液中的正、负离子到达了各自“向往”的电极之后，在两个电极的表面，对称地形成了两个双电层，这样，一个超级电容器就由这两个头尾相接、串联在一起的双电层“子电容器”构成，根据串联的原理，超级电容器的电容就应该是这两个“子电容器”的电容之和，这样一来，真正影响超级电容器电容的极间距离不再是两个活性炭电极间的距离，而是双电层的层间距了，由于正、负电层在没有外力干预的情况下自由地相互吸引在一起，所以双电层中两层电荷之间的距离非常之小，只有几个纳米，也就是一根头发丝半径的万分之一那么小，这个层间距离就非常令人满意了，
综合以上两点，超级电容器实现了尽可能地扩大电极面积，同时尽可能地减小“极间距”，达到了提高电容的目的，值得注意的是，因为双电层层间的电场非常大，很容易击穿，所以超级电容器不能承受太大的电压，这是超级电容器的一个主要缺陷，
超级电容器的发明和应用
超级电容器的发明和应用过程可谓是一波三折，双电层电容现象最早是美国通用电器的工程师发现的，并于1957年在他们的一个专利申请说明书中提到’过，但是通用电器忽略了这个重大发现：’t966年，一家叫做俄亥俄标准石油的美国公司，在研究燃料电池的过程中，意外地“重新”发现了这个双电层电容现象，这家公司全力开发了这项技术并注册了专利，但是他们最终没能够成功地对这种电容器实现商业化，于是他们将该技术转让给了日本电器株式会社，1978年，日本电器株式会社第一次实现了这种电容器的商品化，并将其命名为超级电容器，
责任编辑 程哲
大家一定对这种电容器名字中的“超级”两字很感兴趣，其实，这是最早对这种电容器进行商业化的公司给起的名字，没有多少科学含义在里面，但是。这种电容器确实是基于不同的电容生成原理，在电容量和储能上，它确实远远胜过传统电容器，所以命名者太概想用这个名字来吸引公众的注意吧，这种电容器还有一个具有科学含义的名字。叫做双电层电容器，
决定电容器容量的因素
是什么决定了电容器的容量大小呢?电容器有两个电极，它们面对面，一个带正电，一个带负电，那么。决定电容器容量的参数一定和电极有关。即极板面积和极板间距离，极板面积愈大，电容愈大，成正比关系；极板间距离愈小，电容愈大，成反比关系，因此，要增大电容器的电容，就要想办法增加电容器极板的表面积，同时减小电极间的距离，
由于电容器的容量只跟电极的极板面积和极板间距离有关，和极板是什么材料没有直接的联系，我们就可以用相对经济的材料做电极，有一点大家要了解，只要是做电极的材料，无论是在电容器还是电池等装置中，该材料一定要“导电子”，注意，这里笔者没有说“导电”，导电子和导电是有区别的，我们在文章后面会加以解释，
超级电容器的大面积电极
我们先来看如何增大极板的表面积，如果每个极板是理想状态下那么光滑：它的表面积非常容易计算，等于长×宽，很明显，在这种情况下，电容器的储能能力是最差的，如果极板表面凸凹不平，极板表面积就比在光滑的情况下大，就能提高电容器的储能能力，
传统的电容器用金属片做电极，而超级电容器大多数使用活性炭材料做电极，活性炭有很强的吸附功能。可以用来吸附新装修住宅中残留的有害气体。比如甲醛，活性炭为什么会有这么好的吸附功能呢?就是因为它的单位质量的表面积(学术用语是：比表面积)非常大，有的活性炭，1g材料其表面积可以达到2000 m2以上!这是很可观的，用活性炭做电极，电容器可以储存很多电荷，
什么是电解质
和传统电容器不同，超级电容器两极板间充满了液态的“电解质”，而不是“电介质”，为什么要用电解质取代电介质呢?我们首先需要了解什么是电解质，
电解质，可以理解为在液态下可以“导电”但“不导电子”的物质，液态电解质中，带正电的离子和带负电的离子是可以自由游动的，一旦有了电场，它们可以做定向流动，因为它们带电荷。所以流动就形成电流，即导电，举个电解质的例子，我们平时吃的盐，学名叫氯化钠，当它溶解到水中之后，带正电的钠离子和带负电的氯离子可以在水中自由地游动，这个体系就形成了一种电解质，但是电解质中没有自由电子存在，即不可能导电子，电解质和电介质都是不导电子的，但是电解质导电，电介质不导电，
超级电容器也有正、负两个电极，都是由活性炭构成的，电极中间充满了电解质，因为电解质是液态的，所以也叫做电解液，其中有可以自由移动的带正电的正离子和带负电的负离子，当在两个活性炭电极上施加电压时，和传统电容器一样，一侧活性炭电极上的电子被赶到另一侧的电极上，前者会带上正电，后者会带上负电，电极中间电解液中的正、负离子由于异性相吸，正离子会朝着带负电的电极运动，负离子会朝着带正电的电极运动，在电解液中原本杂乱无章分布的正、负离子被分配到了两个电极的表面附近(如右图)，这就是对超级电容器的充电，
双电层与电极间距
了解了电解质，我们再来了解什么是双电层，双电层是这样形成的：一种材料的表面上带电。这个表面作为一个电层：当该材料浸人含有正、负离子的电解液中时，由于正负电的吸引，在该材料的表面外很近的区域，就汇集了电性相反的离孟气形成了一个离子薄层，这可作为另一个电层，这样一正一负或是一负一正，就形成了双电层(同学们，回想一下传统电容器的电容形成原理，再比较传统电容器和双电层，你是否发现双电层其实就是一个电容器)，
对超级电容器充电后，当电解液中的正、负离子到达了各自“向往”的电极之后，在两个电极的表面，对称地形成了两个双电层，这样，一个超级电容器就由这两个头尾相接、串联在一起的双电层“子电容器”构成，根据串联的原理，超级电容器的电容就应该是这两个“子电容器”的电容之和，这样一来，真正影响超级电容器电容的极间距离不再是两个活性炭电极间的距离，而是双电层的层间距了，由于正、负电层在没有外力干预的情况下自由地相互吸引在一起，所以双电层中两层电荷之间的距离非常之小，只有几个纳米，也就是一根头发丝半径的万分之一那么小，这个层间距离就非常令人满意了，
综合以上两点，超级电容器实现了尽可能地扩大电极面积，同时尽可能地减小“极间距”，达到了提高电容的目的，值得注意的是，因为双电层层间的电场非常大，很容易击穿，所以超级电容器不能承受太大的电压，这是超级电容器的一个主要缺陷，
超级电容器的发明和应用
超级电容器的发明和应用过程可谓是一波三折，双电层电容现象最早是美国通用电器的工程师发现的，并于1957年在他们的一个专利申请说明书中提到’过，但是通用电器忽略了这个重大发现：’t966年，一家叫做俄亥俄标准石油的美国公司，在研究燃料电池的过程中，意外地“重新”发现了这个双电层电容现象，这家公司全力开发了这项技术并注册了专利，但是他们最终没能够成功地对这种电容器实现商业化，于是他们将该技术转让给了日本电器株式会社，1978年，日本电器株式会社第一次实现了这种电容器的商品化，并将其命名为超级电容器，
责任编辑 程哲