为什么超级电容电压低 超级电容器电压为何较低

1、电化学理论限制

超级电容器是一种具有高能量密度的电子能量存储器件，但是其电压却不如电池那么高，这是由于电化学理论限制引起的。在超级电容器内部的电极材料和电解质之间，存在着氧化还原反应，这就意味着电容器的电压不能太高，否则反应速率会加快，容器内部的材料将逐渐分解，其它的问题也可能会随之产生。

此外，超级电容器的电极材料通常使用的是活性碳等高表面积材料，其表面积越大，表面化学反应就越容易发生，因此，当电容器电压高达几伏的时候，纳米级别的电极上发生的这些化学反应将会非常强烈，这就导致了材料的分解和性能的损失。

2、电容构造限制

另一个导致超级电容器电压低的原因是其电容构造本身的限制。超级电容器通常由两个电极、电介质和电解质组成。电介质通常是用聚丙烯或其他高分子材料制成的，而电解质则是一种有机或无机化合物溶液。

由于电介质的厚度存在限制，即使使用特殊材料，其最大耐受电压也不会太高。同时，电极与电介质之间的距离也需要考虑到，一旦电极之间的电场达到材料的断电场强度，就会导致材料击穿，出现灼伤和烧毁现象，这也限制了超级电容器的电压范围。

3、市场需求限制

虽然超级电容器的能量密度和功率密度均高于普通电池，但由于其电容器电压较低，所以在电子设备的使用范围中，并不是所有应用场景都适合使用超级电容器。例如，需要200V或以上电压才能正常工作的工业设备，对于超级电容器来说压力过大，无法很好地满足市场需求。

4、材料科技限制

最后，超级电容器电压低的原因还可以归结为材料科技的限制。目前，尽管一些新型材料已经在超级电容器领域得到应用，例如硫酸铝及其盐、硝酸铥等，但在电场强度和电容器电压上，这些材料仍然存在着极限。

此外，新材料的研发和应用需要大量的技术投入和经验积累。尤其是对于电容器电压来说，更高的要求意味着材料的制备和性能要求更加苛刻，这就需要更大的研发资金和时间。因此，材料科技也是限制超级电容器电压提高的重要因素。