吴丽婷，徐 燕，薛永刚，张开友，叶少波，于佳鑫，李慧豪

(桂林理工大学材料科学与工程学院，有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西光电材料与器件重点实验室，广西桂林 541004)

1 前 言

超级电容器由电极材料、电解液和隔膜组成，因具有功率密度高、能实现快速充放电、循环寿命长等优点而被广泛研究[1-3]。超级电容器的电化学性能主要依赖于电极材料，因此大量的研究致力于开发具有高电化学性能的电极材料。目前常用的电极材料主要有碳材料、导电聚合物材料和金属氧化物材料等。碳材料是目前电极体系中最成熟的电极材料，具有较高的电导率、大的比表面积和成本低等特点[4]，但其比电容不高。2014年，Yoo等[5]采用KOH 活化方法制备了活性炭，在0.5 mA/cm2电流密度下，比电容为139 F/g。石墨烯作为一种单原子层厚度的碳材料，其比电容相对于活性炭有很大提升，Zhu等[6]成功制备了具有三维孔结构的活性石墨烯，在0.7 A/g的电流密度下，比电容可达200 F/g。相比于碳材料，导电聚合物的超级电容器性能要高得多，Wei等[7]将球状聚吡咯负载在泡沫钛上，在1 A/g的电流密度下，比电容可达855 F/g。但是，导电聚合物在充放电过程中，其体积容易发生膨胀或者收缩，导致电容性能的衰退较快，如何提高导电聚合物的循环稳定性是目前研究者需要解决的一个问题[8]。金属氧化物主要是通过活性材料与电解液之间的氧化还原反应来储存电荷，此反应所储存和释放的电荷量要远大于碳材料，因而具有广阔的应用前景[9]。……