

內容簡介
從原理到應用,一次看懂超級電容器的完整技術版圖
掌握材料、工藝與效能評估,全面解析下一代高功率儲能
本書以「理論-材料-裝置-應用」完整鏈條為主軸,從能量轉換與儲存的基本概念出發,帶領讀者理解超級電容在新一代儲能技術中的定位與優勢。書中先回顧電化學儲能技術的發展脈絡,說明超級電容與傳統電池、一般電容器之間的差異,並從發展歷程與實際應用場景,分析其在功率特性、壽命、安全性與成本上的長處與限制,協助讀者建立整體認知。
在機制層面,全書系統梳理超級電容的各類儲能方式,包括以界面電荷累積為主的雙電層型、結合氧化還原反應的贗電容型,以及兼具兩者特點的混合型結構,並進一步延伸至柔性、固態與微型超級電容等新興型態。透過清楚的理論推導與示意說明,讀者可以掌握不同結構對能量密度、功率密度與工作電壓的影響,為後續材料與設計選擇奠定基礎。
本書中特別著墨於關鍵材料與製備技術,詳述各類電極材料的組成、孔結構與導電性設計,說明碳材料及其複合電極在產業上的實際發展現況;同時介紹水系、有機與離子液體等不同電解液的理化性質與改性策略,以及隔膜在離子傳輸與安全保護上的角色,並配合工藝路線說明乾法、溼法塗布與後續模組封裝、熱管理與電性配組等工程實務,讓讀者從實驗室走向量產思維。
在效能評估與應用方面,書中建構了一套完整的指標體系,說明比電容、能量與功率密度、最大工作電流、內阻、自放電與循環穩定性等參數的測試方法與數據解讀方式,協助讀者正確評價裝置效能與可靠度。最後,透過多個應用案例,呈現超級電容在工業電子、電網穩壓與備援、交通運輸啟動與制動回收、航空航太電源系統,以及微型裝置與智慧感測節點中的具體實踐,並展望柔性穿戴與小型化能源元件的未來趨勢。
整體而言,本書兼具理論深度與工程實務,既可作為材料、化學與能源相關科系的教學用書,也適合作為從事儲能技術研發、系統設計與產品開發之工程師與研究人員的專業參考。
產品目錄
第1章 緒論
第2章 超級電容器的儲能原理
第3章 超級電容器儲能電極材料
第4章 超級電容器儲能電解液
第5章 超級電容器儲能隔膜材料
第6章 超級電容器儲能的裝置工藝
第7章 超級電容器的效能與分析
第8章 超級電容器的應用
作者介紹
楊維清,博士生指導教授,主要從事奈米能源材料與功能裝置的應用基礎研究。在Chemical Society Reviews、Advanced Materials等著名刊物發表SCI論文270餘篇。
何正友,博士生指導教授,致力於高速鐵路供電系統的保護與控制研究。
規格
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