看看这个数据,就知道超级电容的不可用

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 22:35:30

化学能,即燃烧热,说到底,是从一种分子变成另一种分子时,原子之间的结合能存在差值,燃烧时释放出来。

而化学反应是原子尺度内的事情,而原子尺度的电场强度,用宏观的人工手段绝对不可企及,以氢原子为例,氢原子中的电子所处的电场的强度为5.12×10^11伏特每米,这个电场强度在电容器内是不可能实现的。

宏观上提高电容器内的电场强度,涉及两个问题:

1,单位面积上电荷密度,这受到材料的原子之间的结合力的限制,目前人类实用的金刚石是的原子之间的结合力是最大的,如果每个金刚石的C原子带一个电荷,那么相邻原子上的电荷斥力将远远大于金刚石的C原子之间的结合力,这导致,不可能实现每个原子上都带上电荷,只能相距几几上百个原子上才能带一个电荷,因此,金刚石表面电荷的密度不可能大到相邻原子的电场强度的水平。

2,撇开上面电荷之间的排斥作用不谈,电容器极板之间的距离则在原子距离10的6次方以上量级,要提高两个极板之间的电场强度,必须提高介电常数,这个常数得在10的6次方以上,目前,美国的最好的值也不到10000,相差100倍以上。

基于上述两个无法克服的困难,要做到像汽油这种化学物质的储能密度,在原理上是不可行的。

本毛豆认为,超级电容从原理上是不可行的,无论你怎么提高技术,都不可能达到化学能的水平。唯一看好的是燃料电池,因为燃料电池从物理机制上跟化学能是同一数量级的事。




化学能,即燃烧热,说到底,是从一种分子变成另一种分子时,原子之间的结合能存在差值,燃烧时释放出来。

而化学反应是原子尺度内的事情,而原子尺度的电场强度,用宏观的人工手段绝对不可企及,以氢原子为例,氢原子中的电子所处的电场的强度为5.12×10^11伏特每米,这个电场强度在电容器内是不可能实现的。

宏观上提高电容器内的电场强度,涉及两个问题:

1,单位面积上电荷密度,这受到材料的原子之间的结合力的限制,目前人类实用的金刚石是的原子之间的结合力是最大的,如果每个金刚石的C原子带一个电荷,那么相邻原子上的电荷斥力将远远大于金刚石的C原子之间的结合力,这导致,不可能实现每个原子上都带上电荷,只能相距几几上百个原子上才能带一个电荷,因此,金刚石表面电荷的密度不可能大到相邻原子的电场强度的水平。

2,撇开上面电荷之间的排斥作用不谈,电容器极板之间的距离则在原子距离10的6次方以上量级,要提高两个极板之间的电场强度,必须提高介电常数,这个常数得在10的6次方以上,目前,美国的最好的值也不到10000,相差100倍以上。

基于上述两个无法克服的困难,要做到像汽油这种化学物质的储能密度,在原理上是不可行的。

本毛豆认为,超级电容从原理上是不可行的,无论你怎么提高技术,都不可能达到化学能的水平。唯一看好的是燃料电池,因为燃料电池从物理机制上跟化学能是同一数量级的事。



我手上就有120 F /2.8V的样品在测试, 还可以啊
超级电容的好处是没有能量转换的损耗,而且皮实耐用,充电快捷。不过要在纳米技术的推动下才能有大发展。电池的污染太厉害。而且寿命也不长。诸多的限制。
xiaosou 发表于 2015-2-10 17:04
我手上就有120 F /2.8V的样品在测试, 还可以啊
看你能不能在一个油箱的体积内储存相同的能量再说,跑个几公里的超级电容没用。
看第一句就笑喷了…
电子跃迁、轨道形成消失、键的形成消失、活化态与稳态转变、甚至分子排列转化、分子链的位移形变等等,不是化学能?

燃烧个屁啊
我手上就有120 F /2.8V的样品在测试, 还可以啊
你这个容量的电容在电压5.5V 100ma时能供电多久,有多大体积。电容电压下降到1.5v为限。
神奇的毛豆 发表于 2015-2-10 17:08
看你能不能在一个油箱的体积内储存相同的能量再说,跑个几公里的超级电容没用。
比体积一项过于简单了
以后屌丝用核能手机,壕们用钻石当燃料
人老人 发表于 2015-2-10 17:11
比体积一项过于简单了
你不必体积,搞一个体积100倍于汽车油箱,象一列火车车皮,带着5个人,有什么用?
毛豆说的非常有道理,简单但是却很难推翻。
  那些超级电容公交车楼主如何看?
lz你忽略了一个问题,化学能的电子密度虽然大但是电压是有限的。

超级电容可以通过非常高的电压来实现高能量密度
我手上就有120 F /2.8V的样品在测试, 还可以啊
可以给手机充电不?
企业级 发表于 2015-2-10 17:09
看第一句就笑喷了…
电子跃迁、轨道形成消失、键的形成消失、活化态与稳态转变、甚至分子排列转化、分子链 ...
你根本就不懂什么叫化学反应,如果你从事化学研究工作,建议你改行。
你这个容量的电容在电压5.5V 100ma时能供电多久,有多大体积。电容电压下降到1.5v为限。
他那个是2.8v低压mA级别的,用于小电流维持用
企业级 发表于 2015-2-10 17:09
看第一句就笑喷了…
电子跃迁、轨道形成消失、键的形成消失、活化态与稳态转变、甚至分子排列转化、分子链 ...
你说了这些名词时,却不知道这些词的实质。
他那个是2.8v低压mA级别的,用于小电流维持用
120F只是维持电容?动力电容和这种电容有什么区别呢。
AAFox 发表于 2015-2-10 17:44
lz你忽略了一个问题,化学能的电子密度虽然大但是电压是有限的。

超级电容可以通过非常高的电压来实现高 ...
物理中,能量密度只与电场强度的平方有关,与电势或电压无关,电压是积分量,电场是微分量。
物理中,能量密度只与电场强度的平方有关,与电势或电压无关,电压是积分量,电场是微分量。
增加电压场强也就大了
AAFox 发表于 2015-2-10 18:35
增加电压场强也就大了
电压=电场*路程,你强电压是通过增加距离实现的。电场强度过大,就会击穿材料,包括真空。
从原理上来说lz说的没啥问题,但是热机的问题在需要冷库和热库,其温差决定了最高效能,再有就是机械和传动装置必不可少,而且需要承受燃烧,再有就是能量的平滑释放也是问题。
电动解决可以省掉后面这些机械部分,所以才从总体看还是有机会的。
电压=电场*路程,你强电压是通过增加距离实现的。电场强度过大,就会击穿材料,包括真空。
研制新的绝缘材料,改变电容器的使用温度

想达到汽油的能量密度虽然困难,超越锂电池还是很有希望的
lynxliu2008 发表于 2015-2-10 19:03
从原理上来说lz说的没啥问题,但是热机的问题在需要冷库和热库,其温差决定了最高效能,再有就是机械和传动 ...
这样说,还有点可能性。
电池无法快速充放电,而且充电次数过多会影响寿命。电容正好弥补这两项缺陷。所以电动车可以用电池作为主要动力来源,而超级电容可以用来短时加速和储存刹车能量。现在混合动力车其实最理想的电力源是超级电容.
120F只是维持电容?动力电容和这种电容有什么区别呢。
偶印象中用作动力的是耐压高达100v的能够大电流放电的,然后组成高压电容组。电容在谐振时充放电无能量损失,储存的能量为1/2C*U*U
物理中,能量密度只与电场强度的平方有关,与电势或电压无关,电压是积分量,电场是微分量。
你可以省省力气了,我看半天,这帖子里只有我俩学过电磁场。或者也有可能只有我一个~。你是物理学的比较好
另外,我在想,燃料电池能量密度很高,但现在常用的储能物质是氢。氢的储存运输都是很大问题。能否用液体代替氢。比如两种液体A和B, 在燃料电池反应生成液体C。这样在汽车上装上3个储存罐,到加"油"站补充A和B,把C排出收集送回化工厂。这样可以存储大量能量,还有一个好处是化工厂可以利用晚间电力低谷将C还原成A和B,有助于缓解电网波动,不会像电动车那样短时间对电网造成比较大的冲击.

美国有实验室在研究Liquide electrode技术,好像有点类似于我这个方案. 中国有人做这样的研究吗?
偶印象中用作动力的是耐压高达100v的能够大电流放电的,然后组成高压电容组。电容在谐振时充放电无能量损 ...
动力电容是由小电容并串联而来的。
另外,我在想,燃料电池能量密度很高,但现在常用的储能物质是氢。氢的储存运输都是很大问题。能否用液体代 ...
甲醇重整制氢,相对很成熟的技术,需要突破的地方不多
超级电容主要用场本就不在大规模储能上,而在利用其快速、大功率充放电。

btzhy2012 发表于 2015-2-10 20:21
甲醇重整制氢,相对很成熟的技术,需要突破的地方不多


这个是制备氢吧?但是储存运输还是没有解决吧。何况制氢和储运都是高风险的, 氢分子很小,设备接头的密封难度远大于液化天然气.
btzhy2012 发表于 2015-2-10 20:21
甲醇重整制氢,相对很成熟的技术,需要突破的地方不多


这个是制备氢吧?但是储存运输还是没有解决吧。何况制氢和储运都是高风险的, 氢分子很小,设备接头的密封难度远大于液化天然气.
eagerbeaver 发表于 2015-2-10 19:45
另外,我在想,燃料电池能量密度很高,但现在常用的储能物质是氢。氢的储存运输都是很大问题。能否用液体代 ...
燃料电池不止氢氧一种,乙醇燃料电池技术更成熟。但都存在一个问题是催化剂太贵且寿命短。
动力电容是由小电容并串联而来的。
嗯,2楼的那个电压低……明天问问他,是用于电子设备的还是动力的,这帖里应该是用于动力的,那么偶17楼就说错了,抱歉*_*
实事求是讲,楼主对化学反应不是特别理解。你这样匆匆忙忙出来树立观点不太好吧。
小区门口的某路公交车就是超级电容,跑得呼呼的。
简单讲,储能密度取决于参与反应的物质的结构的精细程度。
AAFox 发表于 2015-2-10 21:03
燃料电池不止氢氧一种,乙醇燃料电池技术更成熟。但都存在一个问题是催化剂太贵且寿命短。
好多燃料电池都需要铂做催化剂,大量使用太昂贵

好像熔融碳酸盐电池不需要贵金属催化剂,但是效率略低,而且腐蚀性比较强,估计后者可能更容易上市。

eagerbeaver 发表于 2015-2-10 20:58
这个是制备氢吧?但是储存运输还是没有解决吧。何况制氢和储运都是高风险的, 氢分子很小,设备接头的密 ...


可以现用现制,装置很小。储运加注都可以以高浓度甲醇溶液方式来

就是会导致铂催化剂中毒。如果解决中毒问题,或者催化剂不值钱了,就可以立即用起来了
eagerbeaver 发表于 2015-2-10 20:58
这个是制备氢吧?但是储存运输还是没有解决吧。何况制氢和储运都是高风险的, 氢分子很小,设备接头的密 ...


可以现用现制,装置很小。储运加注都可以以高浓度甲醇溶液方式来

就是会导致铂催化剂中毒。如果解决中毒问题,或者催化剂不值钱了,就可以立即用起来了
AAFox 发表于 2015-2-10 21:03
燃料电池不止氢氧一种,乙醇燃料电池技术更成熟。但都存在一个问题是催化剂太贵且寿命短。
乙醇制备也需要消耗大量粮食吧.

这个Liquid Electrode Battery国内有人在研究吗?

http://www.technologyreview.com/ ... harged-or-refilled/
那些超级电容公交车楼主如何看?
坑货,谁用谁知道