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作者介紹



張海濤，研究員、博士生指導教授，主要從事電化學儲能研究。在Advanced Materials、ACS Energy Letters等著名刊物發表SCI論文120餘篇，SCI他引7000餘次；獲得授權發明專利10餘項，完成成果技術轉讓4項。



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。



目錄





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。



前言

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

張海濤，研究員、博士生指導教授，主要從事電化學儲能研究。在Advanced Materials、ACS Energy Letters等著名刊物發表SCI論文120餘篇，SCI他引7000餘次；獲得授權發明專利10餘項，完成成果技術轉讓4項。 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。