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二、超级电容器的结构、工作原理、类型和电解质
2.1超级电容器的结构和工作原理
（1）超级电容器的结构如图33是双层超级电容器（EDLC）的基本结构。双层超级电容器的一对电容板上安装有固体活性物质，在两个电容板之间，装有电解液，以及将正极和负极隔离的绝缘层，电极采用孔径为50～100μm的炭粒子多孔材料制成，在电极／电解界面形成的平面当作隔离电荷的屏障。电解界面的两侧带有极性相反的电荷，电荷沿电容板与电解界面成对排列形成一个双层电容器。超级电容器的正负极上的电荷，在数量上要比普通电容器大得多。
（2）超级电容器的工作原理超级电容器的两个电极浸泡在电解液中。当超级电容器的端电压为0时，电极上无电荷，超级电容器中的离子自由分布。当超级电容器的两个电极施加电压后，在正负电极表面分别聚集了正负电荷。在正电荷的电力作用下，吸附负极表面与电解液中的阴离子，向正极聚集，并在正极形成和正负电荷相对称的双电层。同时在负电荷的电力作用下，吸附正极表面以及电解液中的阳离子，向负极聚集，并在负极形成与负正电荷相对称双电层。超级电容器在充电时用电极界面上产生的电吸附来储存电能，在放电时用氧化还原反应来释放电能（图34）。
2.2超级电容器的类型和电解质
按超级电容器的电极材料分为碳电极双层超级电容器、金属氧化物电极超级电容器、高分子聚合物电极超级电容器、碳镍体电极超级电容器、碳金属纤维复合物电极超级电容器、金属氧化物电极超级电容器，以及曾经出现过以黄金电极（金电容器）超级电容器等。
（1）超级电容器的类型
①碳电极双电层超级电容器碳电极双电层超级电容器采用多孔碳制成的碳纤维或碳布作为电极，用碳纤维或碳布为电极的活性面积层，可以达到2500m2 /g。碳电极的容量是100F/g。碳电极双层超级电容器的电荷储存在电极和电解质形成的双层结构中，理论上存储的电容大小和电极面积成正比，正负极所存储的电荷显著超过电解电容器的电荷。碳电极的主要优点为原料广泛、活性面积大、制造技术成熟、价格低廉等，但随着活性面积的增加，其稳定性和导通性会降低，碳电极双层超级电容器充放电曲线如图35所示。
采用纳米碳管制造的碳薄膜电极，厚度只有25. 4μm，比电容达到49～113F/g，电容密度达到39. 2～90. 4F/cm3。
