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超级电容器简介

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:按储能机理可分为双电层电容器、赝电容器和既有赝电容又有双电层电容的混合型电容器[34-40]。随着高性能可穿戴电子设备的快速发展,作为供能装置的柔性超级电容器的需求也不断增加。超级电容器的核心是电极材料,电极材料的孔体积、比表面积、内阻及杂原子氧化还原反应将影响超级电容器的电容性能。现有的商用电极材料以活性炭为主,需要载体和黏结剂对其进行组装,且所得电极无法弯折,难以用于制备柔性超级电容器。

超级电容器简介

超级电容器作为一种新型的储能器件,由电解液、隔膜及电极组成,兼具传统电容器和二次电池的优点,具有功率密度高、充放电速率快、循环寿命长等特点,广泛应用于国防、汽车通信电子领域。按储能机理可分为双电层电容器、赝电容器和既有赝电容又有双电层电容的混合型电容器[34-40]。双电层电容器主要是由电解质和电极材料形成的双电层效应来存储电荷[40],其电极材料以碳材料为主;赝电容器主要是由电活性离子在电极表面的欠电位沉积或氧化还原反应进行电荷存储,其电极材料主要为金属氧化物和金属硫化物[41-43]

随着高性能可穿戴电子设备的快速发展,作为供能装置的柔性超级电容器的需求也不断增加。超级电容器的核心是电极材料,电极材料的孔体积、比表面积、内阻及杂原子氧化还原反应将影响超级电容器的电容性能。现有的商用电极材料以活性炭为主,需要载体和黏结剂对其进行组装,且所得电极无法弯折,难以用于制备柔性超级电容器。科研人员为了制备柔性电极,开发了碳纤维[44-45]、碳气凝胶[46]石墨[47-49]等电极材料,在这些碳基纳米材料中,静电纺碳纳米纤维因具有长径比大、导电性好及比表面积大的优点,受到广泛关注。目前,主要通过两种方法来提升电极材料的电化学性能:一是提高碳纳米纤维的比表面积及孔体积;二是在纳米纤维中引入金属氧化物增加赝电容性能来提高电容器的电化学性能。(www.xing528.com)

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