电池、超级电容器和燃料电池

电池

电池由电极（阴极（+）和阳极（-））、导电电解质以及阳极和阴极之间的隔板所组成。在可充电锂离子电池（LIB）中，单价锂阳离子在电极之间迁移。放电时，阳极（-）氧化（失去电子），阴极发生还原反应（获得电子）。充电时，这一过程逆转。由于其高能量、功率密度和改善的安全性和较低的材料成本，LIB革新了电子行业并进入我们生活中的方方面面，包括从移动设备到电动汽车。在2019年，开发LIB技术的科学家获得了诺贝尔化学奖。 

燃料电池

燃料电池由阳极、阴极和导电电解质组成，通常串联连接而形成电池堆，从而提高产生的总电量。其电极由多孔材料组成，且表面涂布催化剂以产生电能。根据所用电解质的类型，燃料电池主要分为五大类：聚合物电解质膜、固体氧化物、磷酸、碱和熔融碳酸盐。聚合物电解质膜也称质子交换膜（PEM），该技术被认为最有望替代碱性燃料电池技术。

凭借高效率、低排放和低环境影响，燃料电池已经成为一种优于传统燃烧引擎的替代技术。燃料电池只产生热量和废物水，所以有望成为未来电源的候选对象，可用于包括便携式设备、固定式设备和运输解决方案在内的各种应用。

超级电容器

超级电容器的组成和电池相似。但是，超级电容器的特点在于其电荷储存能力。电极材料对超级电容器的储存性能有一定的贡献，电容器可分为三类：具有静电作用的双层电容器、具有电化学作用的准电容器和具有双重作用的混合电容器。

超级电容器是一种具有高能量储存能力、长保质期和快速充电能力的高密度能源，是混合动力汽车、便携式设备和能量捕获等领域应用的理想选择。