原新忠
(新鄉學院 醫學院,河南 新鄉 453003)
現代社會的高速發展所帶來的全球性能源危機,使人們越來越意識到能源有效利用的重要性,能量儲存作為一種有效利用能源的方式,已經成為現階段科學界研究的重要課題之一。目前主要的可再生能源是風能和太陽能,為了能更好地利用自然資源,使用性能優異的電力儲備和相關的電化學儲能技術顯得尤為重要[1-3]。超級電容器又稱電化學電容器,是介于傳統電容器和充電電池之間的一種新型儲能元件,它通過電極與電解質間形成的界面雙層來儲存能量[4]。超級電容器以其具有高比功率、充放電快、循環壽命長及環境友好等優勢為電力儲備技術的開發應用提供了一種新思路[5-6]。超級電容器主要由電極、隔膜、電解液組成,電極材料為超級電容器的重要組成部分,對電容器的能量密度起著決定性作用[7]。目前常用的電極材料主要有碳材料、金屬氧化物材料和導電聚合物材料[8]。
碳材料具有好的導電性、穩定的物理化學性質和好的熱穩定性,是一種理想的電極材料[9],其種類主要有多孔碳、碳納米管、石墨烯等。其中,多孔碳材料由于具有較大的比表面積、孔隙結構豐富、成本較低等優勢,成為應用較多的電極材料[10-11]。據目前研究,除了多孔碳材料的物理性質如孔徑結構、比表面積等對多孔碳材料的電容性能有很大影響,導電劑也對多孔碳材料的電容性能有較大的影響。
目前導電炭黑類材料是使用較多的導電劑[12-14],常用的導電炭黑類導電劑有乙炔炭黑、Super-P、碳纖維等,導電炭黑具有相對較大的比表面積,有利于電解質離子的吸附。……