超级电容器用活性炭-石墨烯复合电极材料的研制及工艺开发
龚毓铭
-/新材料
随着全球机械化自动化程度不断的进步和革新，人们在享用自动化和人工智能带来的红利时，对能源的需求量越来越大。传统的化石能源经过不断消耗，殆尽的趋势已经显露，可再生能源渐渐成为维持人类可持续发展的唯一途径，也成为本世纪众多科学家研究的重点课题。可再生能源有风能、太阳能、潮汐能、机械制动能等，但是可再生能源的部稳定性和不持续（间歇性）特点限制了这些能源的使用。储能技术可以有效地将这些可再生能源转化为稳定和持续输出的能源，来满足人类对能源的需求，但是目前的储能技术问题尚未得到很好的解决，已经成为可再生能源利用的关键。超级电容器是一种介于电池与普通电容之间的储能器件，具有大电流快速充放电特性，同时兼具电池的储能特性，并且重复使用寿命长，放电时利用移动导体间的电子（而不依靠化学反应）释放电流，从而为设备提供电源，是一种环保绿色的储能装置。超级电容器以其快速充电特性已经成为风能、太阳能、机械制动能等可再生能源最佳储能设备。超级电容器在交通运输、电子通讯、国防军事、工业机械、电力等领域得到越来越广泛的应用。超级电容器作为储能装置，其性能与电极材料、电解液及其使用的隔膜有关，而电极材料是其中最主要的影响因素，电极材料的好坏直接影响到超级电容器性能的好坏。活性炭是目前最成功最经济的商业化超级电容器电极材料，椰壳基活性炭以其优良的性能已经成为超级电容器电极材料的首选，这源于椰壳基活性炭微孔发达，硬度高，制备的原料丰富等特点，活性炭也是人们最早用作超级电容器的炭材料。但是活性炭的电阻率高，导电性能低的问题一直影响着活性炭在超级电容器方面的应用。
