科学家发现新型电容器材料，特斯拉电量储存将改观？

将来你买电动汽车的时候可能就会有一个额外的储电设备。电容器除了根据本身的特性发挥巨大的作用外，还可以与电阻等其他元件进行组合，在电路中可发挥巨大的作用。近日，研究人员开发出一种新型电容材料，该电容材料可以储存大量的电，同时也实现了瞬时充放电功能。此外，由于该电容材料的原材料已经实现其商业化，成本较低，因此可能比目前正待开发中的其他材料更实用。

这种新材料称为共价有机框架(COF)，是一种高度多孔晶体，它可以用来制造储存电能的装置（超级电容器），该电容器广泛应用于汽车、电脑等领域。作为输入滤波和平滑作用的铝电解电容器，它的质量和可靠性直接影响到开关电源的可靠性。在其简单的形式中，超级电容器是由简单隔开的两个金属电极和导电液体（或电解质）构成的。充电时，电容器在两个电极之间释放电压，导致电荷相反的离子附着到电极表面，即使电压作用消失。放电时，电极从带负电荷的电极移动到带正电荷的电极上。

作为超级电容器，其电荷的转移很快，充、放电的速度以秒为单位，而传统电池的充电则需要数个小时。理想状态下，该电容器可以应用于诸如电动汽车再生制动系统中，使用制动能量来产生电流并实现电流的即时存储。

麻烦的是，由于表面积的限制，超级电容器的容量是有限的，远远低于当电池以卷的形式进行储电的电容量。公司曾经试图增加电极的表面积，例如将多孔导电材料（如目前市场上占主导地位的活性炭）应用于电容器中。但是，他们总是希望做得更好。

解决有限电容的一个方案是制备表面积非常高的材料，如碳纳米管和石墨烯。这两种物质是由单层碳原子构成，已经用于制造高容量的超级电容器。充电时，电容器在两个电极之间释放电压，导致电荷相反的离子附着到电极表面，即使电压作用消失。但这两种材料本身十分昂贵，生产相对困难，实现大规模应用不大容易。另一种氧化还原-活化分子，该分子容易吸收电子，然后释放电子。但氧化还原-活化分子材料有自己的不足。在经过一些电子周期之后，材料本身就会遭到***，其他材料则无法制作多孔的超级电容器。

1、储能

电容器在充电电路可以存储电能，因此可以像临时电池一样使用。电容器通常用于电子设备中，以在电池更换期间维持电源。 有助于防止在易失性存储器中丢失信息。

在汽车音响系统中，大容量存储放大器的能量以便按需使用。同样对于闪光管，可使用电容器来保持高电压。

2、数码记忆

在20世纪30年代，约翰?阿塔纳索夫在电容器中应用了储能原理，为使用电子管逻辑的一台二进制计算机构建动态数字存储器。

电力电容器的接通和断开

(1)电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。

(2)接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：

①当汇流排(母线)上的电压超过1.1倍额定电压允许值时，禁止将电容器组接入电网。

②在电容器组自电网断开后1min内不得重新接入，但自动重复接入情况除外。

③在接通和断开电容器组时，要选用不能产生***过电压的断路器，并且断路器的额定电流不应低于1.3倍电容器组的额定电流。