锂离子电池作为当今电动汽车主要的能源储存方式有着很多的方便，可是自身诸多的问题导致锂离子电池饱受诟病。所以现在需要一种能够提高或者替代锂电池的材料，来为电动汽车的未来保驾护航。石墨烯，一个新兴但不陌生的材料。被称为“万用材料”而广泛使用。曾有报道，西班牙Graphenano公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池，用这个电池作为动力源的电动汽车最多可以行驶1000公里，而且其充电的时间不到8分钟。而美国伯克利劳伦斯国家实验所的化学工程师埃尔顿·凯恩斯则设计了一枚仅有硬币大小的电池，采用的是锂、硫磺和氧化石墨烯等易获取的材料，储存的电量是传统电池的2到5倍。此外，凯恩斯和他领导的研发团队在进行了1500次的充放电试验后证实，这种电池仅仅丧失了不到一半的储电能力，这是目前最好的锂电池才能达到的水平。所以石墨烯的前景是非常有优势的，许多的国家也纷纷建起了自己的石墨烯研发中心，欧盟委员会将石墨烯作为“未来新兴旗舰技术项目”，设立专项研发计划，未来10年内拨出10亿欧元经费。英国政府也投资建立国家石墨烯研究所(NGI)，力图使这种材料在未来几十年里可以从实验室进入生产线和市场。说完石墨烯，我们再来看看另一个材料超级电容。顾名思义，超级电容作为储能材料的一种，通过电极材料与电解液界面形成双电层，或电极表面快速的氧化还原反应来储存电能，可以在充放电的过程中释放大量的能量，但其功率只有普通电容的十分之一。与化学变化的锂电池充放电过程相比，超级电容器可以快成快放，不用担心损伤电池，但是超级电容能存储的电量并不多，因此超级电容并不能作为供电设备单独使用。超级电容器可以分为三类，准(赝)电容器、混合型超级电容器和双电层电容器。双电层电容器，正、负极均使用超高比表面活性炭，俗称电容炭。准电容器，以金属氧化物、导电聚合物为电极材料。其中，双电层电容器中碳正、负极的有机介质电容器在目前电动汽车中最为常用。其中C/C无机体系和C/C有机体系，由于其电压在2.7V，比能量3~6Wh/kg，比功率3~12kW/kg，循环寿命达到106次，是目前电动汽车应用的首选。不过，一位来自英国剑桥大学的的科技产业顾问机构IDTechEx董事长PeterHarrop就表示说，一种新形态的电力储存设备，结合超级电容与锂电池的优势，而且可以用汽车引擎的热能来充电，将是未来汽车的理想选择。他介绍到：“这种超级电容电池(supercabatteries)具备电池与超级电容的特性，通常介于两者之间;该蓄电装置有以铅酸(lead-acid)电池或镍(nickel)电池为基础的版本，而市场主要关注的是采用锂离子电极以及超级电容电极的类型;”Harrop指出：“那些非对称(asymmetric)电化学双层电容器(electrochemicaldoublelayercapacitor，EDLC)也被称为锂离子电容，因为具备充放电速度较快以及其他较优异的特性，有取代车用锂离子电池与超级电容的潜力。”现在石墨烯的制备由于十分有难度，所以现在的发展还有些缓慢，但随着未来技术的提升后一定会广泛普及，而超级电容电池正在获得全球各家前瞻汽车制造商的青睐，其中包括宝马等知名品牌，孰优孰虑，我们还待观察。
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电容器将用于大量储备电能？
来源：作者：佚名责编：晨风
在电路中，电容器常常用于储存少量电能，但还尚未应用于大容量储存电能。来自日本的研究人员发现，电阻和电容的合理结合能满足储能的两个基本要素：快速充电和长时间放电。在电路中使用电容器作为储能器件未来将在很多领域得到广泛应用，例如混合动力汽车、备用电源以及替代能源存储器件。来自日本东北大学的Mikio Fukuhara，Tomoyuki Kuroda和Fumihiko Hasegawa教授将他们在这一领域的研究成果发表在了最新一期的Applied Physics Letters杂志上。▲ 图片说明：（a）和（b）是电阻器-电容器组合的充电/放电曲线；（c）是完全充放电过程的三维漏斗型表面曲线。图片来源：Fukuhara, et al.&2014 AIP Publishing LLC寻找高效的电能储存方法一直是研究的热点，不考虑电路时，人们将研究重点放在电池、燃料电池和双电层电容器（electric double-layer capacitors，EDLCs）上。目前，还没有研究表明电容器或超级电容器可以作为电路中的储能设备。为了探索电路中应用电容器储能的可能性，科研人员研究了126组电阻-电容（RC）组合的充放电行为，其中包括18个电阻器、3个陶瓷电容器和4个铝质电解电容器。研究表明在RC组合中，包含一个小的电阻器、一个大的电阻器和一个大的电容器的组合形式具有最好的充放电性能。有的电路可以在20s内充电完成，且电量可保持超过40分钟，电容可达100毫法（mF）。▲ 图片说明：在电路中实现快速储存大量电荷并控制其长期缓慢放电的步骤：（a）关闭开关S1、S2、S3和S4使得电容器（C）快速充电；（b）打开开关S1、S2、S3和S4，使得电容器储存电荷；（c）关合S2和S4闭合输出电路，使得电容器（C）开始缓慢放电，并利用一个可变电阻控制放电过程。图片来源：&2014 AIP Publishing LLCFukuhara表示：“本项工作最大的意义就是发现了一种在电路中能够快速充电和缓慢放电的RC组合形式。这一系统将成为未来存储大容量电能的一种重要方法。基于此用途，用于存储电能的电容器将由一种电化学装置转变为一种物理装置。”研究人员将电路的快速充电和缓慢放电归因于大电阻的堰塞效应。他们认为电阻和超级电容器电容的关系类似于水箱中塞子大小和存水量的关系。塞子（电阻）越大，水箱中可以储存的水量（电容）越多。直到现在，很多电路中用于储能的RC组合的堰塞效应仍被忽视。研究同时表明，非晶TiO2且表面有很多纳米尺寸小孔的固态超级电容器要比液体电解质的常见超级电容器性能更加优异。在早期工作中，研究人员就总结得到TiO2固态电容器在储能方面的诸多优势，比如：高达4.8F的电容量；超大工作温度区间（193-453K）；工作电压范围大（在10到150V之间）。相比来说，传统的双电层电容器不具备这些优势。Fukuhara表示：“除了最早的研究工作外，人们普遍认为电路适合于快速充电和快速放电。因此，RC组合在电能存储方面的堰塞效应一直都被忽视了。当我们开始研究使用固体材料制备的物理电容器时，基于传统理念，我们开始质疑电容器的常用方法。”未来，研究人员试图进一步提高这些固态超级电容器的性能，使其储能效果加倍。Fukuhura说道：“我们的目标是制备适用于电动汽车和交流输电线的固态物理电能储存设备，并且可以储存发生闪电时空气中存在的大量电荷，但无疑，这还需要很长时间。”
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什么是电容?
果说一块主板最多的组成元件，除了电阻外就算是电容了，今天小编就给大家介绍一些关于电容的小常识：
　　·什么是电容？及其分类
　　电容的主要物理特征是储存电荷。由于电荷的储存意味着能的储存，因此也可说电容器是一个储能元件，确切的说是储存电能。两个平行的金属板即构成一个电容器。电容也有多种多样，它包括固定电容，可变电容，电解电容，瓷片电容，云母电容，涤纶电容，钽电容等，其中钽电容特别稳定。
　　·常见电容品牌有哪些？
　　电容的品牌也是非常多的，而大部分玩家都认为日系的电容品质较好，我们按照板卡系中给电容也进行了分类，大家可以参考一下：
一线电容：
　　Sanyo----三洋电容 　　Rubycon---红宝石 　　Nichicon --日系电容 　　KZG-------日系电容日本化工,Nippon Chemi-con 　　KZE-------日系电容 　　Panasonic-日系（松下）电容
二线电容：
OST-------日系电容 Jackcon---口碑不怎么样 Taicon----台湾电容 Nippon----日系电容 Teapo-----台湾（智宝）电容
三线电容：
Sacon-----韩国（士康）电容 GSC-------台湾（口碑不怎么样） Choyo-----台湾电容 Chocon----台湾电容 Fcon------台湾电容
·电容的单位
　　电容的单位用法拉（F）表示。但单位太大，所以通常使用微法（uF），皮法（pF）。其换算关系为：
1F=1000000uF 1uF=1000000pF &&&&& 常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D——005级——±0.5%；F——01级——±1%；G——02级——±2%；J——I级——±5%；K——II级——±10%；M——III级——±20%。&&&&
&&&&& 电解电容的设计，一点小经验认为： 1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的1.2--1.5倍，并不根据滤波电路的额定值； 2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔。 3.电解电容不得和周边的发热元件直接接触。 4.电解电容的容量计算可以参考别的书籍
&&&&& 安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全. 安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级（IEC664） X1&&&&&&&&&&&& &2.5kV ≤4.0kV&&&&&&&&&&&& Ⅲ X2&&&&&&&&&&&&&&&& ≤2.5kV&&&&&&&&&&&& Ⅱ X3&&&&&&&&&&&&&&&& ≤1.2kV&&&&&&&&&&& —— 安规电容安全等级&&&&& 绝缘类型&&&&&&&&&& 额定电压范围 Y1&&&&&&&& 双重绝缘或加强绝缘&&&&&&&&&&&& ≥ 250V Y2&&&&&&&& 基本绝缘或附加绝缘&&&&&& ≥150V ≤250V Y3&&&&&&&& 基本绝缘或附加绝缘&&&&&& ≥150V ≤250V Y4&&&&&&&& 基本绝缘或附加绝缘&&&&&&&&&&& &150V
Y电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。Y电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义
&&&&&&& 名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 符号： 电容量：40p--4u 额定电压：63--630V 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路
名称：聚苯乙烯电容（CB） 符号： 电容量：10p--1u 额定电压：100V--30KV 主要特点：稳定，低损耗，体积较大 应用：对稳定性和损耗要求较高的电路
名称：聚丙烯电容（CBB） 符号： 电容量：1000p--10u 额定电压：63--2000V 主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差 应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路
名称：云母电容（CY） 符号： 电容量：10p--0。1u 额定电压：100V--7kV 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路
名称：高频瓷介电容（CC） 符号： 电容量：1--6800p 额定电压：63--500V 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路
名称：低频瓷介电容（CT） 符号： 电容量：10p--4。7u 额定电压：50V--100V 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路
名称：玻璃釉电容（CI） 符号： 电容量：10p--0。1u 额定电压：63--400V 主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度） 应用：脉冲、耦合、旁路等电路
名称：铝电解电容 符号： 电容量：0。47--10000u 额定电压：6。3--450V 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等
名称：但电解电容（CA）铌电解电容（CN） 符号： 电容量：0。1--1000u 额定电压：6。3--125V 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容
名称：空气介质可变电容器 符号： 可变电容量：100--1500p 主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等 应用：电子仪器，广播电视设备等
名称：薄膜介质可变电容器 符号： 可变电容量：15--550p 主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大 应用：通讯，广播接收机等
名称：薄膜介质微调电容器 符号： 可变电容量：1--29p 主要特点：损耗较大，体积小 应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿 名称：陶瓷介质微调电容器 符号： 可变电容量：0。3--22p 主要特点：损耗较小，体积较小 应用：精密调谐的高频振荡回路
独石电容最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的稳漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了. 独石电容的特点： 电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。 应用范围： 广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。 容量范围： 0.5PF--1UF 耐压：二倍额定电压。 里面说独石又叫多层瓷介电容，分两种类型，1型 性能挺好，但容量小，一般小于0。2U，另一种叫 II型，容量大，但性能一般。
就温漂而言: 独石为正温糸数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小. 就价格而言: 钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵.
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