代于婷，朱基亮

(四川大学材料科学与工程学院，四川 成都 610064)

由于化石能源在现代生活的普遍使用，造成了传统化石燃料存量愈加贫乏以及环境生态每况愈下[1]，因此传统能源向新型可再生能源转换的战略势不能挡，尤其潮汐能、风能、太阳能等。由于这些可再生的清洁能源容易受到地理状况和天气因素的影响具有不稳定、不连续的缺点，产生的电力也是不稳定、不连续的。因此需要将这些能源转化的电能储存起来，实现持续稳定可靠的并网发电，储能系统显得尤为重要[2]。锂离子电池由于出色的性能在目前的储能行业领域中占据着主导地位[3]，但依然存在一些无法解决的问题[4]。因此另一种储能方式—超级电容器开始引起了大家的关注，因为它兼具了功率密度高[5]、工作温限宽[6]、循环寿命长和环境污染低等优点，可广泛应用在航天科技、电动汽车、电力运输、通讯科技和消费性电子产品等领域，成为了可再生能源领域内进行能源转换及储存的理想选择[7]。根据超级电容器的储能机理产生的电容可分为双电层电容和赝电容[8]，前者通常以高比表面积的碳基材料为电极材料[9]，它利用电极材料表面的电子与溶液中等量具有相反电荷离子在电极/电解液界面处形成带电层储存电量[10]；后者通常以导电聚合物[11]和金属氧/硫/氢氧化物[12]为电极材料，其储存电荷的过程是基于法拉第氧化还原反应储存电荷于电极中。进行充放电时，赝电容电极材料表面不仅存在本身所具有的双电层电容，其负载的活性物质还存在赝电容，它来自电极材料的表面和内部，与双电层电容相比，赝电容具有更大的比电容[13]。……