杨 斌 吴 慧 胡颂伟 吕惠玲 宋 晔 朱绪飞

(南京理工大学软化学与功能材料教育部重点实验室，南京210094)

1 引言

电化学电容器，也称超级电容器，是利用电子性导体和电解液的界面双电层或基于法拉第赝电容(电吸附或氧化还原过程)原理，来储存电荷的新型电化学储能器件.1，2由于其填补了电介质电容器与二次电池之间的空白，使得同时具有高能量密度和高功率密度的储能器件成为可能，近年来备受人们关注.3-7然而，由于受电解液分解电压的限制，电化学电容器的单元工作电压很低(一般不超过3 V).1而在很多实际应用场合，如电能武器的电源系统，往往工作电压很高，这就需要将许多单元电容串联使用.但实际生产的每个单元电容的容量和等效串联电阻(RESR)不可能完全一致，导致电容器组承受的总电压在各单元电容上不可能均匀分配，因此串联电容器组的工作电压必须降低，才能保证电容器组中任何单元电容分配的电压不至于超过其电解液分解电压.此外，电容器串联后总容量下降，导致电容器组总能量密度大大降低，且串联后的RESR大增，导致总功率密度也下降.

与电化学电容器相比，电解电容器的工作电压高、功率密度极高.为了解决电化学电容器工作电压过低的问题，Evans8最先提出将电解电容器和电化学电容器“混合”的想法:在钽电解电容器的基础上，用大容量的电化学电容器电极RuO2取代电解电容器原来的阴极，构成所谓……