介质储能电容器充放电(电容储能和飞轮储能的优缺点？)

一、电容储能和飞轮储能的优缺点？

电容器储能

优点

长寿命、循环次数多；

充放电时间快、响应速度快；

效率高；

少维护、无旋转部件；

运行温度范围广，环境友好等。

（3）缺点

超级电容器的电介质耐压很低，制成的电容器一般耐压仅有几伏，储能水平受到耐压的限制，因而储存的能量不大；

能量密度低；

飞轮储能

（2）优点

寿命长（15~30年）；

效率高（90%）；

少维护、稳定性好；

较高的功率密度；

响应速度快（毫秒级）。

（3）缺点

能量密度低，只可持续几秒至几分钟；

由于轴承的磨损和空气的阻力，具有一定的自放电。

二、介电储能的特点？

介电储能电容具有充放电速度快、功率密度高、耐压能力强等特性，在能源电力、电子电路系统中具有广泛应用。

但介电电容的能量密度相对较低，开发具有高储能密度、高效率的介电材料，是实现储能器件小型化、集成化的核心，也是当前材料科学研究的一个前沿和热点。

团队前期研究成果表明，具有纳米铁电畴结构的弛豫铁电薄膜是目前最有潜力的材料体系之一，已实现~100J/cm3的储能密度和60~80%的储能效率。

然而，电畴翻转能垒引起的损耗，限制了相关储能性能的进一步提升。

三、解释电容器充放电的微观原理？

电容器充放电的微观原理是，当电容器两极板之间施加电压时，电荷会从一个极板转移到另一个极板，这个过程叫做电容器充电。当电容器极板上的电荷达到一定的数量后，电容器就被充满了，称为电容器已充电满。当电容器极板上的电荷不再持续增加时，电容器就处于稳定状态。当电容器不再接受电压时，存储在两极板上的电荷开始逐渐流出，这叫做放电。这个过程中电荷从一个极板转移到另一个极板，同时释放能量。电容器充放电的微观原理与电子的流动和电场的作用有关。通过充放电的过程，电容器可以存储电能并用于各种电子设备。