科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型電容器材料，特斯拉電量儲存將改觀？

將來你買電動汽車的時候可能就會有一個額外的儲電設(shè)備。近日，研究人員開發(fā)出一種新型電容材料，該電容材料可以儲存大量的電，同時也實現(xiàn)了瞬時充放電功能。通常，電解電容器的等效電路可以認為是陽極箔的容量、損壞的陽極氧化膜絕緣電阻、具體有單向?qū)щ娦缘年枠O氧化膜（相當(dāng)于二極管）并聯(lián)，與電極和引出端子的電阻，陽極氧化膜與電解質(zhì)的電阻，陰極箔容量，電極及引出端子所引出的等效電感的串聯(lián)，如圖1所示。此外，由于該電容材料的原材料已經(jīng)實現(xiàn)其商業(yè)化，成本較低，因此可能比目前正待開發(fā)中的其他材料更實用。

這種新材料稱為共價有機框架(COF)，是一種高度多孔晶體，它可以用來制造儲存電能的裝置（超級電容器），該電容器廣泛應(yīng)用于汽車、電腦等領(lǐng)域。在其簡單的形式中，超級電容器是由簡單隔開的兩個金屬電極和導(dǎo)電液體（或電解質(zhì)）構(gòu)成的。同時他指出，還有很多其他的氧化還原-活性分子可以用來制作COF材料，并且可能性能更好，目前關(guān)于COF的研究只是處于起始階段。充電時，電容器在兩個電極之間釋放電壓，導(dǎo)致電荷相反的離子附著到電極表面，即使電壓作用消失。放電時，電極從帶負電荷的電極移動到帶正電荷的電極上。

傳感

大多數(shù)電容器被設(shè)計成保持固定的物理結(jié)構(gòu)。然而，各種因素將會改變電容器的結(jié)構(gòu)，并且由此產(chǎn)生的電容變化可用于感測這些因素。

振蕩器

電容器可以在振蕩器電路中具有類似彈簧的特性。 在圖像示例中，電容器可影響npn晶體管基極處的偏置電壓。 分壓電阻的電阻值和電容的電容值一起控制振蕩頻率。

發(fā)光

發(fā)光電容器由使用磷光產(chǎn)生光的電介質(zhì)制成。 如果導(dǎo)電板由透明材料制成，則可見光。 在電致發(fā)光面板的構(gòu)造中使用發(fā)光電容器，可用于膝上型計算機的背光等應(yīng)用。 在這種情況下，整個面板是用于產(chǎn)生光的電容器。

電容器除了根據(jù)本身的特性發(fā)揮巨大的作用外，還可以與電阻等其他元件進行組合，在電路中可發(fā)揮巨大的作用。

現(xiàn)在有很多種類的電解電容器的工作環(huán)境溫度已經(jīng)很高，如B43502在環(huán)境溫度為90℃，通過電解電容器的交流電流和額定脈沖電流的比為0.5時，壽命仍然為10000h，但是如果溫度上升到95℃時，電解電容器即已經(jīng)損壞。近日，研究人員開發(fā)出一種新型電容材料，該電容材料可以儲存大量的電，同時也實現(xiàn)了瞬時充放電功能。因此，在選擇電容器的時候，應(yīng)該根據(jù)具體的環(huán)境溫度和其它的參數(shù)指標(biāo)來選定，如果忽略了環(huán)境溫度對電容器壽命的影響，那么電源工作的可靠性、穩(wěn)定性將大大降低，甚至損壞設(shè)備和儀器。

高可靠性  

開關(guān)電源是一種采用開關(guān)式控制的直流穩(wěn)壓電源，它以小型、輕量和高1效率的特點被廣泛應(yīng)用于各種通信設(shè)備、家用電器、計算機及其終端設(shè)備。

作為輸入濾波和平滑作用的鋁電解電容器，它的質(zhì)量和可靠性直接影響到開關(guān)電源的可靠性。一旦鋁電解電容器失效，就會導(dǎo)致開關(guān)穩(wěn)壓電源的故障。

開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器的失效模式有擊穿失效、開路失效、漏液失效及電參數(shù)超差失效：擊穿失效又分為介質(zhì)擊穿和熱擊穿，對于大功率和大電流輸出的開關(guān)電源用電解電容器，熱擊穿失效常占一定比例；由于復(fù)合三極管的放大作用，把被測電容的充放電過程予以放大，使萬用表指針擺幅度加大，從而便于觀察。電腐蝕導(dǎo)致鋁引出條斷裂和電容器芯子干涸，使開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器開路失效的主要失效模式；漏液是開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器常見的失效模式，由于使用環(huán)境及工作狀態(tài)較嚴酷，常發(fā)生漏液失效；開關(guān)穩(wěn)壓電源用鋁電解電容器在使用中常見的失效模式是電容量減少、漏電流增大及損耗角正切值增大。