接下来我们再讲一讲电池,以我们常用的锂电池为例,我们如果拆开一颗圆柱电池,会发现这样的结构,它包含正极、负极、电解质和隔膜。需要注意的是这里的正负极之间是电解质,而不是电介质,解和介这一字之差对应的含义几乎是完全相反的。
这里的电解质富含着各种的离子,用来帮助电流的传输,而电容器中间的电介质是绝缘体,用来阻挡电子的流动。锂电池充电的时候,在正电的锂离子从正极经过电脂质移动到负极和电子结合成新的化合物,放电时这种化合物在转化成锂离子再回到了正极,因此整个过程是化学反应,并且可能会产生不稳定的产物以及释放热量和氧气,整个过程对于温度也会更加的敏感。同时电子移动的速度也没有办法像电容器的物理变化那样快,而且随着多次充放电的化学反应,电极材料的寿命也会逐渐的降低,所以锂电池的稳定性,充电速度以及寿命损耗是三大挑战。
最后来到今天的主角超级电容器,我们都想知道它到底凭什么叫超级,和传统电容器的简单结构相比,超级电容器一般由正负电极电解液和隔膜组成的,听起来是不是很像锂电池的结构呢?超级电容器是一种介于传统电容器和化学电池之间的储能器件,我们拿其中的双电层电容器结构距离平面电极和电介质之间充满着电解液,充电时在电极表面聚集的电荷,还会吸引电解质中扩散的正负离子,吸附在电极的表面定向排列,形成双电层结构,从而存储更多电荷。