雙電層電容器是建立在雙電層理論基礎之上的,，1879年Helmholz發(fā)現了電化學界面的雙電層電容性質,；1957年,，Becker申請了第一個由高比表面積活性炭作電極材料的電化學電容器方面的專利（提出可以將小型電化學電容器用做儲能器件）；1962年標準石油公司（SOHIO）生產了一種6V的以活性碳（AC）作為電極材料,，以硫酸水溶液作為電解質的超級電容器,，1969年該公司首先實現了碳材料電化學電容器的商業(yè)化；1979年NEC公司開始生產超級電容器（Super Capacitor）,，開始了電化學電容器的大規(guī)模商業(yè)應用,；隨著材料與工藝關鍵技術的不斷突破，產品質量和性能不斷得到穩(wěn)定和提高,。
超級電容器發(fā)展簡史
雙電層電容器是建立在雙電層理論基礎之上的,，1879年Helmholz發(fā)現了電化學界面的雙電層電容性質,；1957年,，Becker申請了第一個由高比表面積活性炭作電極材料的電化學電容器方面的專利（提出可以將小型電化學電容器用做儲能器件）,；1962年標準石油公司（SOHIO）生產了一種6V的以活性碳（AC）作為電極材料,，以硫酸水溶液作為電解質的超級電容器，1969年該公司首先實現了碳材料電化學電容器的商業(yè)化,；1979年NEC公司開始生產超級電容器（Super Capacitor）,，開始了電化學電容器的大規(guī)模商業(yè)應用；隨著材料與工藝關鍵技術的不斷突破,，產品質量和性能不斷得到穩(wěn)定和提高,。
超級電容器(ultracapacitors)是一種介于普通電容器和電池之間的電化學儲能器件,。電動道路車輛用電容器分為能量型電容器和功率型電容器,。其中，能量型超級電容器是以高比能量為特點,，主要用于高能量輸入,、輸出的電容器；功率型超級電容器是以高比功率為特點,，主要用于瞬間高功率輸人,、輸出的電容器。
到目前為止,，人們已經探索和開發(fā)了多種形式的電能儲能，主要可分為：機械儲能,、化學儲能和電磁儲能等,。
機械儲能：抽水蓄能、壓縮空氣儲能,、飛輪儲能,。其特點是技術上成熟可靠，容量可以做的很大,，受水庫庫容限制
化學儲能：鉛酸電池,、氧化還原液流電池、鈉流電池,、鋰離子電池,。特點是自放電小，25℃下自放電率小于2%/月;結構緊湊,，密封好,，抗振動，大電流性能好;工作溫度范圍寬,，-40℃～50℃;價格低廉;制造維護成本低;無記憶效應(淺循環(huán)工作時容量損失),。
電磁儲能：超導儲能、超級電容器儲能,。超級電容器(SC)是近幾十年來,，國里外發(fā)展起來的一種介于常規(guī)電容器與化學電池二者之間的新型儲能元件,。
儲能是指通過介質或設備把能量存儲起來,，在需要時再釋放的過程,。按照能量儲存，儲能可分為物理儲能,、化學儲能,、電磁儲能三類，其中物理儲能主要包括抽水蓄能,、壓縮空氣儲能,、飛輪儲能等，化學儲能主要包括鉛酸電池,、鋰離子電池,、鈉硫電池、液流電池等,，電磁儲能主要包括超級電容器儲能,、超導儲能。
儲能材料是指在一定的溫度范圍內,，利用材料本身形態(tài)或結構變化,，向環(huán)境自動吸收或釋放潛熱，從而達到調控環(huán)境溫度的一類材料,。目前,，儲能材料主要有四類：金屬儲能材料、復合材料類儲能材料,、有機儲能材料,、無機非金屬儲能材料。
儲能技術的原理與特點
由儲能元件組成的儲能裝置和由電力電子器件組成的電網接入裝置成為儲能系統(tǒng)的兩大部分,。儲能裝置重要實現能量的儲存、釋放或快速功率交換,。電網接入裝置實現儲能裝置與電網之間的能量雙向傳遞與轉換,，實現電力調峰、能源優(yōu)化,、提高供電可靠性和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性等功能,。
儲能系統(tǒng)的容量范圍比較寬，從幾十千瓦到幾百兆瓦,；放電時間跨度大,，從毫秒級到小時級；應用范圍廣，貫穿整個發(fā)電,、輸電,、配電、用電系統(tǒng),；大規(guī)模電力儲能技術的研究和應用才剛起步,，是一個全新的課題,，也是國內外研究的一個熱點領域,。
2.常用的儲能
目前，儲能技術重要有物理儲能(如抽水蓄能,、壓縮空氣儲能,、飛輪儲能等)、化學儲能(如各類蓄電池,、可再生燃料動力電池,、液流電池、超級電容器等)和電磁儲能(如超導電磁儲能等)等,。
1)物理儲能中最成熟,、應用最普遍的是抽水蓄能，重要用于電力系統(tǒng)的調峰,、填谷,、調頻、調相,、緊急事故備用等,。抽水蓄能的釋放時間可以從幾個小時到幾天，其能量轉換效率在70%~85%,。抽水蓄能電站的建設周期長且受地形限制,，當電站距離用電區(qū)域較遠時輸電損耗較大。壓縮空氣儲能早在1978年就實現了應用,，但由于受地形,、地質條件制約，沒有大規(guī)模推廣,。飛輪儲能利用電動機帶動飛輪高速旋轉,，將電能轉化為機械能存儲起來，在要時飛輪帶動發(fā)電機發(fā)電,。飛輪儲能的特點是壽命長,、無污染、維護量小,，但能量密度較低,，可作為蓄電池系統(tǒng)的補充。
2)化學儲能種類比較多，技術發(fā)展水平和應用前景也各不相同：
(1)蓄電池儲能是目前最成熟,、最可靠的儲能技術,，根據所使用化學物質的不同，可以分為鉛酸電池,、鎳鎘電池,、鎳氫電池、鋰離子電池,、鈉硫電池等,。鉛酸電池具有技術成熟，可制成大容量存儲系統(tǒng),，單位能量成本和系統(tǒng)成本低,，安全可靠和再利用性好等特點，也是目前最實用的儲能系統(tǒng),，已在小型風力發(fā)電,、光伏發(fā)電系統(tǒng)以及中小型分布式發(fā)電系統(tǒng)中獲得廣泛應用，但因鉛是重金屬污染源,，鉛酸電池不是未來的發(fā)展趨勢,。鋰離子、鈉硫,、鎳氫電池等先進蓄電池成本較高,，大容量儲能技術還不成熟，產品的性能目前尚無法滿足儲能的要求,，其經濟性也無法實現商業(yè)化運營,。
(2)大規(guī)模可再生燃料動力電池投資大,、價格高,，循環(huán)轉換效率較低，目前尚不宜作為商業(yè)化的儲能系統(tǒng),。
(3)液流儲能電池具有能量轉換效率較高,，運行、維護費用低等優(yōu)點,，是高效,、大規(guī)模并網發(fā)電儲能、調節(jié)的技術之一,。液流儲能技術在美國,、德國、日本和英國等發(fā)達國家已有示范性應用,，我國目前尚處于研究開發(fā)階段,。
(4)超級電容器是20世紀80年代興起的一種新型儲能器件,，由于使用特殊材料制作電極和電解質，這種電容器的存儲容量是普通電容器的20~1000倍,，同時又保持了傳統(tǒng)電容器釋放能量速度快的優(yōu)點,，目前已經不斷應用于高山氣象站、邊防哨所等電源供應場合,。
3)超導電磁儲能利用超導體制成線圈儲存磁場能量,，功率輸送時無需能源形式的轉換，具有響應速度快,、轉換效率高,、比容量/比功率大等優(yōu)點，可以充分滿足輸配電網電壓支撐,、功率補償,、頻率調節(jié),，提高電網穩(wěn)定性和功率輸送能力的要求,。和其他儲能技術相比，超導電磁儲能仍很昂貴,，除了超導體本身的費用外,，維持系統(tǒng)低溫導致維修頻率提高以及出現的費用也相當可觀。目前,，在世界范圍內有許多超導電磁儲能工程正在運行或者處于研制階段,。
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