电容器是一种存储电荷的元件。普通电容器和超级电容器（EDLC）的储能原理相同，都是以静电场的形式存储电荷，但超级电容器更适合快速释放和存储能量，尤其适用于精确的能量控制和瞬时负载设备。
下面我们来讨论一下主要的常规电容器和超级电容器。
| 比较项目 | 传统电容器 | 超级电容器 |
| 概述 | 传统电容器是一种静电荷存储介质，可能带有永久电荷，应用广泛。它是电力电子领域不可或缺的电子元件。 | 超级电容器，又称电化学电容器、双电层电容器、金电容器、法拉第电容器，是一种从 20 世纪 70 年代和 80 年代发展起来的电化学元件，通过极化电解质来存储能量。 |
| 建造 | 传统的电容器由两个平行但不接触的金属导体（电极）组成，中间夹有绝缘介质。 | 超级电容器由电极、电解质（含有电解质盐）和隔膜（防止正负极接触）组成。 电极表面涂有活性炭，活性炭表面有微小的孔隙，可以扩大电极的表面积，从而节省更多电力。 |
| 介电材料 | 氧化铝、聚合物薄膜或陶瓷可用作电容器电极之间的电介质。 | 超级电容器没有电介质。相反，它利用固体（电极）和液体（电解质）在界面处形成的双电层来代替电介质。 |
| 工作原理 | 电容器的工作原理是：电荷在电场力的作用下会移动，而当导体之间存在电介质时，电介质会阻碍电荷的移动，使电荷在导体上积累，从而导致电荷的积累和存储。 | 另一方面，超级电容器通过极化电解质以及氧化还原赝电容电荷来实现双电层电荷储能。 超级电容器的储能过程是可逆的，没有化学反应，因此可以反复充放电数十万次。 |
| 电容 | 容量较小。 一般电容容量范围从几皮法到几千微法。 | 容量更大。 超级电容器的容量非常大，可以用作电池。超级电容器的容量取决于电极之间的距离和电极的表面积。因此，电极上涂覆活性炭以增加表面积，从而获得高容量。 |
| 能量密度 | 低的 | 高的 |
| 比能 | <0.1 瓦时/千克 | 1-10 瓦时/千克 |
| 比功率 | 100,000+ 瓦时/千克 | 10,000+ 瓦时/千克 |
| 充电/放电时间 | 传统电容器的充电和放电时间通常为 103-106 秒。 | 超级电容器的充电速度比电池更快，最快只需10秒，而且单位体积的储电量也比传统电容器更高。因此，它被认为介于电池和电解电容器之间。 |
| 充放电循环寿命 | 较短 | 更长 （一般为 10 万次以上，最高可达 100 万次循环，应用年限超过 10 年） |
| 充放电效率 | >95% | 85%-98% |
| 工作温度 | -20 至 70℃ | -40 至 70℃ （更优异的超低温性能和更宽的温度范围） |
| 额定电压 | 更高 | 降低 （通常为 2.5V） |
| 成本 | 降低 | 更高 |
| 优势 | 损失较小 高集成密度 有功和无功功率控制 | 长寿 超高容量 快速充电和放电时间 高负载电流 更宽的工作温度范围 |
| 应用 | ▶输出平稳的电源； ▶功率因数校正（PFC）； ▶频率滤波器、高通滤波器、低通滤波器； ▶信号耦合与解耦； ▶电机启动器； ▶缓冲器（浪涌保护器和噪声滤波器）； ▶振荡器。 | ▶新能源汽车、铁路及其他交通运输应用； ▶不间断电源（UPS），取代电解电容器组； ▶适用于手机、笔记本电脑、手持设备等的电源； ▶充电式电动螺丝刀，几分钟即可充满电； ▶应急照明系统和大功率电脉冲装置； ▶集成电路、随机存取存储器、CMOS器件、时钟和微型计算机等。 |
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发布时间：2021年12月22日