超级电容器充放电原理及其工作过程

超级电容器是一种高效的能量存储设备，其充放电原理主要基于静电场中电荷的积累与释放。当超级电容器充电时，外加电压使得电解质中的正负离子分别向负极和正极移动，并在电极表面形成双电层结构，从而储存电荷。此时，电子通过外部电路从负极流向正极，直到达到电源提供的电压值。这一过程中，电能转化为电荷在电极/电解质界面的静电势能。放电时，电容器内部储存的电荷通过外部负载回路流动，形成电流，直至两极间电位差降为零，完成放电过程。整个充放电循环中，超级电容器不涉及化学反应，因此具有快速充放电、长寿命及高功率密度等优点。