電池與儲能
超級電容(supercapacitor)
超級電容儲存能量靠的不是化學反應,而是物理性的電荷層——想像離子緊貼在電極表面、像觀眾擠在欄杆上,電荷與電極之間的縫隙只有一奈米寬。正因這道縫隙極薄、電極表面(多孔碳)又極大——單單一克的面積就有一座籃球場那麼大——它能儲存比普通電容多上數千倍的電荷,正好填補電容與電池之間的鴻溝。
它的超能力是速度與耐力:沒有會磨損的緩慢化學反應,超級電容可在數秒內充放電、並承受百萬次循環,而電池只有區區數千次。代價是能量密度——它每公斤儲存的能量大約只有鋰電池的二十分之一,所以放電很快見底。這就是為何你會看到超級電容用來回收列車煞車能量、平滑電力突波、或緩衝相機閃光燈,而不是讓你的筆電撐上好幾小時。
Energy = ½ C V² (a 3000 F cell at 2.7 V stores ½·3000·2.7² ≈ 10,900 J ≈ 3 Wh)
超級電容常與電池搭檔:電容負責瞬間的功率突波、電池供應持續的能量,藉此讓電池免於承受縮短壽命的劇烈電流尖峰。
又称
另见