[交流] 锂电池和超级电容器的区别

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1楼2012-10-25 15:54:34

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wangke102

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melodybusy: 金币+1, 精辟！ 2012-10-26 10:17:24
melodybusy: 回帖置顶 2012-10-26 10:17:27

锂离子电池中的锂离子是在固相中扩散的，超级电容器（双电层）中离子是在液相中扩散，固相中物质的浓度按1mol l-1，且充放电完成之前浓度保持不变（1mol l-1），所以锂离子电池在充放电时有电压平台；而液相中浓度随充放电发生变化，不出现平台。

11楼2012-10-26 10:06:47

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zerglsc

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电池储能是利用法拉弟过程，电容器则是非法拉弟过程。但电池实际上也是有非法拉弟过程的，就是在充电初期那一段电压线性区域。只不过电容一般电子利用率低而已，一般来说都不会超过20%。双电层电容与实际反应面积有关，因此超电材料要求比表面越大越好，这一点与锂电并不完全一致，甚至在大多数情况下，是冲突的。在锂电中，过大的比表面意味着更多的SEI膜的形成。因此，材料一般不通用，锰酸锂用在超电中，完全是因为要做成锂电与超电的混合体。但并不是说储能方面电容器就一定不如电池。电容可以通过大幅提高电压的方式来提高能量密度，只不过目前因为安全性及电介质材料技术等制约未能真正发挥出其优势而已。储能就是如何固定电子而已，而电子本身在材料中所受到的力是复杂的，热运动，相互排斥，电场力，磁场力，等等。从原理上来说只要能加大对材料中电子的固定力，即产生的新的力方向为对两极，减小热运动作用和排斥力等，就可以提高储能密度。

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19楼2012-10-27 18:13:59

liuyucupid

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melodybusy: 金币+1 2012-10-25 17:48:01

两者的能量存储机理不同，锂电池是通过锂离子的脱嵌来存储能量，而电容器则是通过电极和电解液表面间的电荷分离来存储能量，也即双电层电容，另外一种电容器是赝电容，就是利用电极材料发生的氧化还原反应来存储能量的。求其他大虾补充...

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2楼2012-10-25 17:10:38

melodybusy

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2楼: Originally posted by liuyucupid at 2012-10-25 17:10:38
两者的能量存储机理不同，锂电池是通过锂离子的脱嵌来存储能量，而电容器则是通过电极和电解液表面间的电荷分离来存储能量，也即双电层电容，另外一种电容器是赝电容，就是利用电极材料发生的氧化还原反应来存储能量 ...

那么你觉得用来做电容器的复合材料能不能用在锂电池上面啊？

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3楼2012-10-25 17:48:18

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liuyucupid

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3楼: Originally posted by melodybusy at 2012-10-25 17:48:18
那么你觉得用来做电容器的复合材料能不能用在锂电池上面啊？...

可以啊，因为有很多用在电池上的材料，被用到了电容器电极上了，例如LiMn2O4...反之亦然

4楼2012-10-25 17:56:59

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超级电容器号称大电流充放电，循环寿命超长，但是能量密度低。相比起来锂电倍率性能上不去，循环次数几千次吧。

5楼2012-10-25 21:50:30

melodybusy

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5楼: Originally posted by 314123062 at 2012-10-25 21:50:30
超级电容器号称大电流充放电，循环寿命超长，但是能量密度低。相比起来锂电倍率性能上不去，循环次数几千次吧。

就是说超电功率大，但是能量密度比锂电少得多了？

6楼2012-10-25 22:16:05

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melodybusy: 金币+2 2012-10-25 22:27:19

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6楼: Originally posted by melodybusy at 2012-10-25 22:16:05
就是说超电功率大，但是能量密度比锂电少得多了？...

功率密度：超电大于锂电
能量密度：锂电大于超电
目前的研究结果，可能将来某一种储能设备有突破的话，就两全其美了。

7楼2012-10-25 22:22:25

melodybusy

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7楼: Originally posted by 314123062 at 2012-10-25 22:22:25
功率密度：超电大于锂电
能量密度：锂电大于超电
目前的研究结果，可能将来某一种储能设备有突破的话，就两全其美了。...

哎，学术嘛。。。。估计要等下一个新材料出现了

8楼2012-10-25 22:27:40

melodybusy

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哎呀，我刚刚点了申请家族锂电池世界，

9楼2012-10-25 22:31:01

xiejf

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锂电池和锂离子超级电容器（属于赝电容器）原理是一样的。

10楼2012-10-25 23:10:04

超211

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但是这样会牺牲能量和功率，甚至是稳定性
所以主要还是basic on the EDLCs theory whom combination with redox

12楼2012-10-26 11:15:58

liusong0_0

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学习学习

13楼2012-10-26 12:48:43

314123062

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9楼: Originally posted by melodybusy at 2012-10-25 22:31:01
哎呀，我刚刚点了申请家族锂电池世界，...

好像现在还没有超级电容器家族哦

关于少多少的问题不好回答，建议你看下相关的综述，记得有篇manganese oxide nanomaterials for supercapacitor，Zhao XS的，你搜一下。

14楼2012-10-26 20:53:39

任20101106

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超电和锂电在某些程面是想通的比如材料但更多的是不同比如用法

16楼2012-10-27 08:32:31

linya888

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超级电容器，分为双电层电容器和不对称的赝电容：双电层电容器的正负极都使用活性炭作为电极材料，利用起超大的比表面积来储存电荷，是一种物理过程;不对称的正极使用的是氧化物，利用氧化还原来储存电荷，负极和上述双电层电容器一样。
锂离锂电池，正极材料氧化还原，负极是锂离子的嵌入和脱出
越级电容的最大优势在瞬时大电流上，而电池的优势在适当电流的持续释放上，所以二者可以互补使用，例如在电动车的使用方面最佳方案就是结合使用的，电容主要用于启动时的瞬态高流。

17楼2012-10-27 10:57:39

jiden

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学习了。。。。

18楼2012-10-27 16:08:46

yshguo

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主要区别就是储能方式的不同，一个是物理储能，一个是电化学储能。

20楼2012-10-27 22:34:21

安然自若

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超级电容器用也分类的，和电截然相反。从充放电电压就可以看出

21楼2012-10-28 00:46:23

alphawei

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電容結合到鉛酸取代電極製造所謂ultrabattery, 可以延長鉛酸壽命及放電深度, 對鋰電池會有�?似功效嗎?

22楼2012-10-28 09:43:45

melodybusy

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21楼: Originally posted by 安然自若 at 2012-10-28 00:46:23
超级电容器用也分类的，和电截然相反。从充放电电压就可以看出

超电容器怎么分类的呢？似乎都是大电流极速充放电

23楼2012-10-28 09:44:43

安然自若

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23楼: Originally posted by melodybusy at 2012-10-28 09:44:43
超电容器怎么分类的呢？似乎都是大电流极速充放电...

超级电容分为双电层电容和法拉第赝电容。前者是依靠双电层存储，后者会发生高度可逆的氧化还原反应。而电池是发生化学反应，通过能斯特方程联系电位与化学能的关系

24楼2012-10-28 10:39:42

ls2009

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我是研究锂离子电池的，旁边老师是超电容。

25楼2012-11-06 16:29:21