徐波 金灵华

（1.株洲时代新材料科技股份有限公司，株洲 412007；2.南华大学 化学化工学院，衡阳 421001）

1 前言

随着可再生能源发展目标大幅度提升，电力体制改革进一步深化、新能源汽车快速增长、互联网+智慧能源的提出，超级电容器(Supercapacitor)，作为一类介于传统电容器与电池之间的新型能量存储系统，由于其比容量大、充放电速度快、循环寿命长等特点，在利用以随机波动为特征的可再生能源，智能分布式电网，新能源汽车，城市轨道交通，运动控制领域中有着广阔的应用前景[1-3]。宁波中车新能源科技有限公司生产的超级电容器产品已经应用到乘用车、新能源客车、有轨电车、工程车辆、船舶、军工领域[4]。

根据储能机理的不同可以将超级电容器分为两大类：双电层(Electrical Double-Layer Capacitor,EDLC)电容器与赝电容器(Pseudo-capacitor)，后者根据离子存储行为又分欠位沉积型、表面氧化还原以及插层型[5]。超级电容器由电极材料、集流体、隔膜及电解液组成[6]。电极材料与集流体之间要紧密相连，以减小接触电阻；隔膜具有较高孔隙率，能够传导离子而阻止电子传导。电解液应该满足电压窗口宽，导电性高的条件。其中，电极材料是实现电荷存储的载体，决定超级电容器电化学性能好坏的关键因素，要获得高密度高功率的超级电容器，需对超级电容器开发出性能优良的电极材料。

电极材料作为超级电容器中至关重要的组成构件，最常见的有碳材料、金属氧化物以及导电聚合物三大类，碳材料通过双电层储能，而金属氧化物和导电聚合物靠赝电容储能[7-10]。……