超级电容在电动车辆中的应用技术

电化学电容器和电池的工作机制本质上是不同的。对于双电层电容器来说，其电荷存储过程中电极表面没有发生电子转移现象，电荷和能量的存储是静电储能，即非法拉第过程；对于电池来说，电池反应过程中反应电极表面发生了电子转移现象，改变了反应物的氧化还原态。在法拉第电荷转移过程中，由于特殊热力学条件，电极电势是电荷的连续函数，即存在dq/dV，这相当于一个可测量的电容，称之为赝电容。当伴随部分电荷转移发生离子和分子化学吸附时，发生如下反应：

上述反应发生于M电极表面，会产生与电极电势相关的准电容。

总体来说，法拉第与非法拉第过程的不同点包括：

1）非法拉第过程

非法拉第过程的电荷存储依赖于静电作用，正负电荷分别聚集在由真空或介质隔离的电极表面。

2）法拉第过程(www.xing528.com)

对于法拉第过程，电荷的存储是依靠电子迁移完成的，活性材料发生了化学变化或氧化态变化，这些变化遵守法拉第定律且与电极电势有关。在某些情况下产生准电容，这种能量的存储是间接的。

在一个电池单元中，每个电子电荷均被电荷传输中和，导致氧化还原电活化试剂的氧化状态发生变化，如

该反应发生在镍镉电池的阴极。

在电容器中，电荷积聚在具有横向斥力的电极板上，且不发生氧化还原反应。但在某些双电层充电时，发生部分电子转移现象并产生等效电容。

双层电荷中包含的电子是金属或碳电极离开原位的导带电子，而电池型法拉第过程的电子则是迁移到或来自发生氧化还原的阴极或阳极物质的价带电子。某些情况下，法拉第电池材料本身就像金属一样能够导电（如PbO2、某些硫化物、RuO2），或者是导电性良好的半导体和质子导体，如NiOOH。