非对称型超级电容器的研究现状_刘林勤

非对称型超级电容器的研究现状／刘林勤等

·４１·

非对称型超级电容器的研究现状＊

刘林勤，谌伦建，马亚芬，邢宝林，黄光许

（）河南理工大学材料科学与工程学院，焦作４５４００３

摘要　　非对称型超级电容器作为超级电容器的新生代，具有比能量高、比功率大和循环性能良好等优点。综述了非对称型超级电容器的工作原理及发展现状，认为廉价易得、性能优良的金属氧化物、导电聚合物等与高比表面积碳材料的复合与匹配，不同孔隙结构的碳材料、水合金属氧化物等作为电容器正负极，可能是非对称超级电容器的研发方向。

关键词　　超级电容器　电化学　电极材料　非对称

ＲｅｃｅｎｔＡｄｖａｎｃｅｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｓｍｍｅｔｒｉｃＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒ　　　　　　　ｙｐｐ

，，ＨＵＡＮＧＬＩＵＬｉｎｉｎ，ＣＥＨＮＬｕｎｉａｎ，ＭＡ　ＹａｆｅｎＸＩＮＧＢａｏｌｉｎＧｕａｎｘｕ　　　　ｑｊｇ

（，Ｈ，）ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｉｎｅｅｒｉｎｅｎａｎＰｏｌｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔＪｉａｏｚｕｏ４５４００３　　　　　　　　ｇｇｙｙ

，ｅｎｅｒａｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔｓｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒａｓｔｈｅｎｅｗｏｆｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｅｓｏｆｈｉｈｓｅ　　Ａ　　　　　　　　　　　　－ｇｙｐｐｐｐｇｇｐ，，ｏｗｅｒｃｉｆｉｃｃａａｃｉｔｓｅｃｉｆｉｃａｎｄｌｏｎｃｃｌｅｌｉｆｅｅｔｃ．Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆａｓｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒ　　　　　　　　　　　－ｐｐｙｐｇｙｇｐｙｐ　　ｃａａｃｉｔｏｒａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈａｔｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｈｉｈｓｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｃｏｍｏｓｉｔｅａｎｄｍａｔｃｈｗｉｔｈｔｈｅｉｎｅｘｅｎｓｉｖｅ　　　　　　　　　　　　　　　ｐｇｐｐｐ，，ｏｏｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｌｍｅｒｏｒｅａｎｄｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅａｓｗｅｌｌａｓｃａｒｂｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ　　　－　　　　　　　　　　ｇｐｐｙｐｏｓｉｔｉｖｅｍｅｔａｌｏｘｉｄｅｓａｓａｎｄｎｅａｔｉｖｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｂｅｔｈｅＲ＆Ｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｓｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒ．ｈｄｒｏｕｓ　　　　　　　　　　　　　　　ｐｙｇｙｙｐｐ　

，，，Ｋｅｗｏｒｄｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｅｌｅｃｔｒｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌａｓｍｍｅｔｒｉｃ　　ｓ　ｐｐｙｙ　

）又称超级电容Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａａｃｉｔｏｒ　　电化学电容器（　ｐ

），是一种能够提供比电池更高功率密度的器（Ｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｐｐ储能元件。在功率密度降低不明显的条件下，提高超级电容扩大其应用范围，是其应用于电动汽车领域器的能量密度，

的必要途径。超级电容器自诞生以来不断发展完善，如表１

１］

。所示［

要求。但是，由于电极材料中金属氧化物的化学反应是充放且速度较慢，限制了非对称电化学电容器的电的主要反应，

２］

。因此，容量可逆性和高倍率充放电性能［选择能有效提高

非对称超级电容器电化学性能的最佳匹配电极材料是未来研究的重点。

１　非对称型超级电容器的基本原理

表１　电化学电容器的发展

非对称型超级电容器即混合电容器，综合了双电层电容器与法拉第准电容器储能机理。一方面利用电极和电解质之间形成的界面双电层存储能量。电极和电解液接触时，当施加的电压低于溶液的分解电压时，在库仑力、分子间力或

水溶液

正负极对称

电荷在极化电极／电解液界面重新分布原子间力的作用下，

）排列，形成紧密的双电层（存储电荷，Ｅｌｅｃｔｒｉｃｄｏｕｂｌｅｌａｅｒｓ　　ｙ但电荷不通过界面转移，该过程中的电流基本上是由电荷重

３］

。另一方面在电极表面或体相中的排而产生的位移电流［

Ｔａｂｌｅ１　Ｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａａｃｉｔｏｒ　　　　ｐｐ

典型正极材料

第一代第二代第三代第四代

ＡＣ、ＲｕＯ２ＡＣ　

ＮｉＯＯＨ、ＰｂＯ２、

ＭｎＯ２／ＣＡＣ

典型负极材料ＡＣ、ＲｕＯ２

ＡＣＡＣ

电解质

特点

有机电解质正负极对称水溶液

非对称非对称

＋

有机Ｌｉｉｉ４Ｔ５Ｏ１２、含Ｌ

二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高产生与电极充电电位有关度的化学吸脱附或氧化还原反应，

４］

。储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储，而且的电容［

／ＣＡＣ

电解液

注：Ｃ代表碳材料，ＡＣ代表活性炭

从超级电容器的发展来看，非对称超级电容器是对称超级电容器的改进，是一种将双电层电容电极和法拉第准电容能量密度介于双电层电容电极相结合的新型电化学电容器，

和法拉第准电容之间，功率密度与双电层电容相当，能较好地满足实际应用中负载对电源功率密度和能量密度的整体

包括电解液离子在电极活性物质中发生氧化还原反应将电荷储存于电极中。

２　非对称型超级电容器

电极材料是决定非对称型超级电容器性能的关键因素

）；）河南省重点科技攻关项目（２０１１Ａ４８０００３２０１１Ａ４８００３　＊河南省教育厅自然科学研究计划项目（

：男，硕士研究生，主要从事碳材料研究　Ｅ－ｍ１９８７年生，ａｉｌｌｉｕ１２４８０９０２１＠１６３．ｃｏｍ　刘林勤：

·４２·材料导报Ａ：综述篇　上）第２０１２年４月（６卷第４期　２

之一。目前非对称型超级电容器体系主要有碳材料／改性碳材料体系、碳材料／氧化物体系、水合物／碳材料体系等。

循环１比电容减少量不超过１阻抗增加９５０００次后，２．５％，／，／。比能量为１比功率为１２７％，０Ｗ·ｈｋ６ｋＷｋｇｇ

［１］

以Ｍ活性炭作负极，在高分Ｐ．Ｓｔａｉｔｉ等１ｎＯ２作正极，／按单电极计算的电容量子聚合物电解液中比电容为４８Ｆｇ（／），为１在电流为５经过２９２ＦｍＡ恒流充放电下，５００次连续ｇ循环后的比电容比１００次循环后的比电容增加了６％。孙哲

１２］

以氧化硅介孔分子筛Ｓ等［ＢＡ１５为模板制备出介孔ＭｎＯ－２

和介孔炭，分别作为正极和负极组装成电容器，以６ｍｏｌ／Ｌ

２．１　碳材料／改性碳材料体系

／邻苯二酚改性活性碳纤维２．１．１　蒽醌改性活性碳纤维

通过负载改性的方法使正、负碳电极材料的表面官能团发生改变，在原来双电层储能模式的基础上促进电容器的赝从而大大提高功率密度、能量密度。Ｚ电容效应，ａｈｅｒＡｌ　－邻苯二酚改性ｈａｒａｉｂｅｈ等５以蒽醌改性活性碳纤维作负极，ｇ

活性碳纤维作正极，整个非对称型单Ｈ２ＳＯ４溶液为电解质，／，元在－０．电压变化率为２经过３１８Ｖ，０ｍＶｓ６次循环，～０．比电容没有明显的变化；通过恒流放电测试，在大约０．７Ｖ以上没有法拉第赝电容效应，但在０．平均７～０．２Ｖ的过程中，

／，而对称型（活性碳纤维／活性碳纤维）电容器比电容为６０Ｆｇ／，使超级电容器的功率密度和能量的平均比电容仅为３０Ｆｇ密度大大提高。

［］

／的ＫＯＨ作电解液，在０．１Ａｇ电流密度下得到最佳电位为／等效串联电阻（为１．功率密度为８１．８Ｖ、ＥＳＲ）１５９．０ＷΩ、

、／，／，能量密度为３首次放电比容量为７ｋ１．３Ｗ·ｈｋ６．７Ｆｇｇｇ／。经过１０００次循环后容量仍保持在６９．５Ｆｇ

采用锂、锰氧化物制取λｎＯ－Ｍ２作为超级电容器电极材

［３］料也有报道。Ａ．Ｍ以λａｌａｋ等１ｎＯＡＣ作负－Ｍ２作正极，

／极，组装成非对称型电化学电容１ｍｏｌＬＬｉＳＯ　２４作电解液，／（其工作电压提高至２比电容达到６按双电极活性器，Ｖ，０Ｆｇ，并与对称型电容器相比，得出非对称型电容器比功物质计）

比能量高、循环充放电性能更加优异的结论。率大、

２．１．２　石墨／活性炭体系

石墨类材料具有很好的层状结构，锂离子可以嵌入石墨其理论比容量可达３的层间形成ＬｉＣ７２ｍＡ·ｘ６层间化合物，

６］

／。包丽颖等［、通过比较石墨类电极材料（天然石墨（ｈＧ）ｇ

、）中间相碳微球（中间相碳纤维（的嵌脱锂能ＭＣＭＢ）ＭＣＦ）

／２．２．２　ＡＣＮｉＯ

可以通过焙烧法、ＮｉＯ是良好的超级电容器正极材料，

（／电沉积法处理Ｎ在ＮｉＯＨ）ｉＯＫＯＨ水溶液体系中，２得到。

［４］

：ＮｉＯ与电解质ＫＯＨ水溶液反应形成赝电容１

力，选择嵌脱锂能力最强的ＭＣＭＢ作负极，活性炭作正极构

／／其在１体积比成非对称电容器，ｍｏｌＬ的ＬｉＰＦＥＣＥＣ（－Ｄ６）／电解液中表现出良好的充放电性能。在８１∶１０ｍＡｇ的电

／／流密度下，ＣＭＣＭＢ电容器的能量密度为ＣＣ双电层电容器能量密度的１同时表现出良好的高倍率充放电性３．８倍，／／，能。电流密度从２其容量保持率在０ｍＡ００ｍＡｇ增至２ｇ

［］

活性碳６２％以上。Ｖ．Ｋｈｏｍｅｎｋｏ等７以商业用石墨作负极，

／／乙烯碳酸酯（作正极，１ｍｏｌＬＬｉＰＦＥＣ）ＤＭＣ）　－碳酸二甲酯（６

（）ｉＯ＋ＯＨ－幑幐ＮｉＯＯＨ＋ｅ１　　Ｎ

不同温度烧结的Ｎ晶界等晶体缺陷不同，ｉＯ晶粒尺寸、影响ＯＨ－在晶体中的扩散速率。当晶体内部ＯＨ－的扩散

造成极化增速率小于其从电解液向固液界面的扩散速率时，

１５］１６］

。李胜等［活性物质利用率降低［以不同温度（强，２５０℃、

）（体积比１∶１作电解液构成电容器，其最佳工作电压范围是／，能量密度高达１体积能量密度为１．５～４．５Ｖ，０３．８Ｗ·ｈｋｇ

／／另外，比容量是Ｃ１１１．８Ｗ·ｈＬ，Ｃ对称型电容器的２倍。

目前石墨与金属氧化物复合电极的研究较多，并取得一定进展。王虹等

［８］

（热处理Ｎ３００℃、３５０℃、４００℃、５００℃）ｉＯＨ）２后得到晶体缺

／组装成电容器，在６陷较多的ＮｉＯ作正极，ＡＣ作负极，ｍｏｌＬ／在２ＫＯＨ电解液中，００ｍＡ３００℃处理后的ｇ充放电测试时，

／，比电容量高达３当电流密度从ＮｉＯ效果最好，６１．９２Ｆｇ／／／比电容量从４１００ｍＡ００ｍＡ００．０９Ｆｇ增大到５ｇ时，ｇ减少

１７］

／，表现出稳定的充放电性能。梁逵等［利用电到３３９．６０Ｆｇ（阻炉热处理Ｎ以ＮｉＯＨ）ｉＯ，ｉＯ为正极，ＡＣ为负极，２制得Ｎ／组装成非对称超级电容器，在１正负ｍｏｌＬＫＯＨ电解液中，　在充电电流密极活性物质质量比为１∶３时比电容量最高；

／、充放电电压区间均为０～１最大单体度为２００ｍＡ３Ｖ时，ｇ

／。比电容量达７４．２Ｆｇ

［８］

（通过将ＮＣｈａｎｚｈｏｕＹｕａｎ等１ｉＮＯ６Ｈ２Ｏ完全溶　ｇ３）２·

解于乙醇中，加入Ｎ结晶、过滤得到ＮａＯＨ调节ｐｉＯ，Ｈ值，

以２０％Ｖ０％炭的复合材料作正极２Ｏ５和８

／石墨作负极材料，组成非对称电化学电容器，以１材料，ｍｏｌ）有机溶液为电解液，比ＬＬｉＣｌＯＶ（ＥＣ）∶Ｖ（ＤＥＣ）＝１∶１　４（

／，能量可达到１比纯Ｖ８．３Ｗ·ｈｋ６．８％，ｇ２Ｏ５作正极提高５／在１００ｍＡ００次后纯Ｖｇ电流密度充放电循环４２Ｏ５的容量

衰减为７复合材料的容量衰减为２４．３％，５．６８％。Ｑｉａｎ

［９］

与ｎＯＣｈｅｎｇ等通过在石墨的表面覆盖一层Ｍ２纳米颗粒，

其功率密度高达未改性的石墨组合成非对称电容器，

／，能满足高功率的要求。２５．８ｋＷｋｇ

以Ｎ活性炭作负极，在碱性高分子聚合物电解液ｉＯ作正极，，工作温度范围得到提高（中（ＰＶＡ－ＫＯＨ－Ｈ２Ｏ）－２０～

，／，／。比容量达７能量密度可达２４０℃）３．４Ｆ６．１Ｗ·ｈｋｇｇ

／金属氧化物体系２．２　ＡＣ

／２．２．１　ＡＣＭｎＯ２

在超级电容器研究中ＭｎＯ２是一种过渡族金属氧化物，得到广泛应用。采用化学共沉积法制备的无定形ＭｎＯ２结晶

［０］

度较低，有利于离子的移动。Ｔ在２ｈｉｅｒｒＢｒｏｕｓｓｅ等１０℃ｙ　时将ＫＭ采用化学ｎＯｎＳＯ∶３混合，４与Ｍ４按物质的量比２共沉积法合成了无定形Ｍ将其作为非对称型超级电容ｎＯ２，活性炭为负极材料，以Ｋ器的正极材料，ＳＯ２４为电解质溶液，

／Ｐ２．２．３　ＡＣｂＯ２

在Ｈ２ＳＰｂＯＯ２是典型的铅酸蓄电池电极材料，４水溶液／中通过ＰｂＳＯＰｂＯ４２电对的氧化还原反应产生赝电容。高

１９］

立军等［以用在硫酸中稳定的Ｔ采用电化ｉ金属为集流体，

学电镀的方法在Ｐｂ（ＮＯＮＯｂＯ３）２＋Ｈ３中电化学沉积Ｐ２薄膜作为正极，将活性炭压实到Ｔｉ网上作为负极组装成电容

非对称型超级电容器的研究现状／刘林勤等

器，在４放电电Ｃ倍率下循环３０００次仍然保持８３％的容量，

２０］

／。张治安等［／流为１．比能量为２以Ｐ２Ｃ，６．５Ｗ·ｈｋｂＳＯｇ２

·４３·

方法的作用下发生氧化反应得到的。导电聚合物电化学电容器充放电时进出正极的是阴离子，进出负极的是阳离

３３］

。聚合物电极发生电化学Ｐ型掺杂时，电子从聚合物通子［

活性炭纤维布为负极，组成ＰｂＯＨ２ＳＯ２为正极，４为电解液，

／，／能量密度为５的电容器比能量为１８．５Ｗ·ｈｋ２Ｗ·ｈＬ。ｇＰｂＯ２与活性炭电极匹配组合成非对称型超级电容器效

果显著，电化学性能优于传统的电池，突出了混合型电容器可能成为超级电容器研发的方向。的优势，

过集流体流向外电路，电极呈现正电性；为保持电中性，荷负电阴离子向电极表面迁移。聚合物电极Ｎ型掺杂过程与Ｐ

型掺杂过程正好相反。聚合物材料可以在其三维结构内部使其作为超级电容器电极材料时优于高比表面的储存电荷，

与Ｒ虽然容量稍小，但在价格活性炭，ｕＯ作电极材料相比，成本上有绝对的优势。目前研究较多的聚合物有聚噻吩（，、，、聚苯胺（聚吡咯Ｐｏ１ｔｈｉｏｈｅｎｅｓＰＴＨ）ＰｏｌａｎｉｌｉｎｅＰＡＮ）ｙｐｙ　

（，等。ｒｒｏｌｅＰｏｌＰＰＹ）ｐｙｙ　

［４］

以聚噻吩（与活ＡｎａＫａｒｉｎａＣｕｅｎｔａｓ等３ＰＥＤＯＴＰＳＳ）　　－

混合物（作正极，活性炭纳米纤性炭纳米纤维（ＮＦＣ）ＮＦＣＰ）

／２．２．４　ＡＣＲｕＯ２

金属氧化物无定形二氧化钌是优良的电极材料，其法拉

２１，２２］

。Ｊ第氧化还原反应高度可逆，具有明显的电容特性［ｏｗ

无定形二氧化钌作正极，在Ｈ２ＳＲ等以ＡＣ作负极，ＯＴ　４

／，／电解液中，电容器比容量达７比能量为２７０Ｆ６．７Ｗ·ｈｇ

。但贵金属钌成本过高，减少金属钌的用量、开发二氧化ｋｇ

２４］

。Ｙ钌复合电极材料的研究成为热点［ｏｎａｎＷａｎ－Ｇｇｇ　ｇ

［２３］

等

［２５］

以通过在ＴｉＯｕＯｘＨ２Ｏ得到的复２纳米管上负载Ｒ２·

维作负电极，构成非对称型电容器，其在含ＬｉＣｌＯ４乙腈中

（，有机电解液）在同样的电压窗口内，比对称型（ＮＦＣ－ＮＦＣ，表现出更好的循环性，经过５单ＮＦＣＰＦＣＰ）００次循环后，－Ｎ

２

／，／。Ｗ体容量仍为常数（８．５～９．５ｍＦｃｍ５～５．５Ｆａｎｇ）ｇ

３５］

）等［利用聚苯胺（与Ａ在ＰＡｎｉＣ组成非对称型超级电容器，

２

／合材料作正极，比表面积为１５００ｃｍｇ活性炭作负极组装电

／／在１电容器功率密度达１容器，ｍｏｌＬＫＯＨ电解液中，５０Ｗ　、／；／能量密度达１当功率密度提高至１ｋ２．５Ｗ·ｈｋ２０７Ｗｇｇ

／，能量密度为５．经过１比电ｋ７Ｗ·ｈｋ０００次循环后，ｇ时，ｇ容降低１０％。

尽管氧化钌被公认为是良好的正极材料，但其成本高且在低电势时表现出缓慢的动力学行为，因此难以得到商业应

２６］

。用［

／，中，聚苯胺比电容为４活性炭比电容为ＮＥｔＢＦＰＣ）２０Ｆｇ４４（

／，／最高工作电压达１．能量密度可达１１６０Ｆ４Ｖ，６．６Ｗ·ｈｇ

［６］。Ｇ报道，ｋｒａｅｍｅＡ．Ｓｎｏｏｋ等３ＰＰＣ非对称超级电容　－Ａｇｙ

器相比于相同条件下碳电极对称型双电层电容器，在

／２．２．５　ＡＣＶ２Ｏ５

五氧化二钒晶体具有层状结构，有利于离子的快速扩

［７］

是一种优良的电极材料。Ｌ采用熔化散，ｉａｎｅｉＣｈｅｎ等２－Ｍ　

中不仅操作电压可提高至３．比容量也明ＮＥｔＢＦＰＣ）５Ｖ，４４（

／，显提高，比功率达７比对称型电容器提高了４Ｗ·ｈｋｇ３５％。

淬火法制备Ｖ正负极质量比为１∶ＡＣ作负极，２Ｏ５作正极，

／／在２电流密度为２１，ｍｏｌＬＮａＮＯ００ｍＡ　ｇ时的比３溶液中，／，电容为３经过６比容量仍保持在２．５Ｆ００次循环充放电后，ｇ

［８］

／，表现出良好的充放电性能。Ｑ．以活性３０．９ＦＴ．Ｑｕ等２ｇ

在功率密炭作正极，ＶＫＳＯ２Ｏ５·Ｈ２Ｏ作负极，２４为电解液，

３　结语

非对称型超级电容器的电化学性能明显优于对称超级电容器，是目前超级电容器研究的热点和方向。就非对称超级电容器而言，以金属氧化物作正极、活性炭材料作负极组装成的混合超级电容器具有优良的电化学性能；不同孔结构的活性炭也可以组成具有优良电化学性能的结构不对称超金属氧化物、导电聚合物等与高比表面积碳材料级电容器；

的复合与匹配可能是其主要研发方向；不同的碳材料、水合金属氧化物等也可能成为非对称超级电容器电极材料的主要发展方向之一。

／／，／度为２远高于ＡｋＷｋ０．３Ｗ·ｈｋＣｇ时能量密度可达２ｇ

效果良好。ＬｉＭｎ２Ｏ４电容器，

２．３　水合金属氧化物／水合金属氧化物体系

在晶体层间夹杂碱性离子或水分子可以增加晶体层状在夹层间起柱子的作用；另外，水合物中点阵结构的稳定性，

结构疏松，有利于离子的扩散关注。

［３１］

利用微波水热合成法制备的ＫｕｏｓｉｎＣｈａｎ－Ｈ　ｇ等

以ＲＷＯＷＯ０．５Ｈ２Ｏ综合结晶体作正极，ｕＯＨ２Ｏ３－３·２·ｘ

作负极，在Ｅ碳酸乙烯酯）水系电解液中，电势可提高至Ｃ（

［２９，３０］

。因此，水合金属氧化物

作为超级电容器电极材料的研究越来越受到科研工作者的

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／能量密度和功率密度分别为２１．６Ｖ，３．４Ｗ·ｈｋｇ和

［２］

／。、用在Ｌ５．２ｋＷｋＪｉｎｅｉＬｉ等３ｉＣｌ与ＫＣｌＮａＣｌ介质中－Ｍ　ｇｇ制得的ＶＯ以ＷＯ在Ｈ２Ｏ作负极，Ｈ２Ｏ作正极，ｘ·ｙ３·ｚ

／能量密度达１ＬｉＣｌ溶液中电流密度为７．５Ａ０．３７Ｗ·ｇ时，／，／。功率密度为２．ｈｋ２３ｋＷｋｇｇ

２．４　聚合物／ＡＣ体系

导电性聚合物是由其相关前驱体在化学方法和电化学

·４４·材料导报Ａ：综述篇　上）第２０１２年４月（６卷第４期　２

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１１ＳｔａｉｔｉＰ，ＬｕｆｒａｎｏＦ．Ｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｏｆｏｌｍｅｒｅｌｅｃｔｒｏｌｔｅｈ　　　　　　－ｇｐｙｙｙ

ｂｒｉｄｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｍａｎａｎｅｓｅｏｘｉｄｅｃａｒｂｏｎｅｌｅｃ　　　　　－　－ｐｐｇ［］，（）：ｔｒｏｄｅｓＪ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ　Ａｃｔａ２０１０，５５２５７４３６

／Ｍ１２孙哲，刘开宇，张海峰，等．介孔－ＣｎＯ２非对称超级电容

］（）：器的研究［Ｊ．物理化学学报，２００９，２５１０１９９１

１３ＭａｌａｋＡ．Ｈｂｒｉｄｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒａｌｉｃａｔｉｏｎ　　　　　ｙｐｐｐｐ

［］Ｊ．ＪＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ，２０１０，１４：８１１　　　

／１４ＬｉｕＫＣ，ＡｎｄｅｒｓｏｎＭ　Ａ．Ｐｏｒｏｕｓｎｉｃｋｅｌｏｘｉｄｅｎｉｃｋｅｌｆｉｌｍ　　　　　　

［］，ｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａａｃｉｔｏｒｓＪ．ＪＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＳｏｃ１９９６，　　　　ｐ（）：１４３１１２４

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，，，１８ＹｕａｎＣｈａｎｚｈｏｕＺｈａｎＸｉａｏａｎＷｕＱｕａｎｆｕｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔ　　　ｇｇｇｇ　

ｏｆｔｅｍｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｈｂｒｉｄｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｂａｓｅｄｏｎＮｉＯ　　　　　　　　ｐｙｐｐａｎｄａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗｉｔｈａｌｋａｌｉｎｅｏｌｍｅｒｅｌｅｌｅｃｔｒｏｌｔｅ　　　　　　　ｐｙｇｙ［］，（）：Ｊ．ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＩｏｎｉｃｓ２００６，１７７１３１４１２３７　　－

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［］，ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａａｃｉｔｏｒｓＪ．ＪＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＳｏｃ１９９５，１４２　　　ｐ（）：１６

２２ＺｈｅｎＪＰ．Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍｏｘｉｄｅｃａｒｂｏｎｃｏｍｏｓｉｔｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒ　　　　　　ｇｐ　

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２３ＪｏｗＴＲ，ＺｈｅｎＪＰ，ＤｉｎＳＰ．ＰｕｌｓｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａＬｉｉｏｎ　　　　　　　－ｇｇｐ　　

ｂａｔｔｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｂｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａａｃｉｔｏｒｂａｓｅｄｏｎａｍｏｒ　　　　　－ｙｙｐ　　

［／／ＴｈｏｕｓｈｄｒｏｕｓｒｕｔｈｅｎｉｕｍｏｘｉｄｅＣ］ｈｅ７ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　　　　ｐｙＤｏｕｂｌｅＬａｅｒＣａａｃｉｔｏｒｓａｎｄＳｉｍｉｌａｒＥｎｅｒＳｅｍｉｎａｒｏｎ　　　　　　ｙｐｇｙ，ＳｔｏｒａｅＤｅｖｉｃｅｓ．Ｄｅｅｒ＇ｆｉｅｌｄＢｅａｃｈ１９９７　　ｇ

，Ｈ，Ｗ，ｅ２４Ｃｈｅｎ　ＷｅｉｃｈｕｎｕＣｈｉｃｈａｎａｎＣｈｅｎｃｈｉｎｔａｌ．　　ｇｇｇ　

Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｒｕｔｈｅ　　　　－－［］ｎｉｕｍｏｘｉｄｅｎａｎｏａｒｔｉｃｌｅｓｃｏｍｏｓｉｔｅｓｆｏｒｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｓＪ．　　　　　ｐｐｐｐ，（）：ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ２００３，１２５２２９２　　

，２５ＷａｎＹｏｎａｎｅｔａｌ．Ａｎａｓｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｕｓｉｎ　　　　ｇｇｇｇｙｐｐｇ　

／ＴｉＯａｎｏｔｕｂｅｃｏｍｏｓｉｔｅａｎｄａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｅｌｅｃＲｕＯ　　　　　－ｐ２２ｎ［］，（）：ｔｒｏｄｅｓＪ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍ　Ａｃｔａ２００５，５０２８５６４１

，Ｅ２６ＭｏｈａｍｍｅｄＨａｒｕｎＣｈａｋｒａｂａｒｔｉｄｗａｒｄＰｅｌｈａｍＬｉｎｄｆｉｅｌｄ　　　　

，Ｃ，ｅＲｏｂｅｒｔｓｈｕｌｈｅｕｎＢａｅｔａｌ．Ｒｕｔｈｅｎｉｕｍｂａｓｅｄｒｅｄｏｘ　　　ｇ　［］ｆｌｏｗｂａｔｔｅｒｆｏｒｓｏｌａｒｅｎｅｒｓｔｏｒａｅＪ．ＥｎｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　　　ｙｇｙｇｇｙ　　　，（）：２０１１，５２７２５０１Ｍａｎａｇ

，Ｌ，Ｈ２７ＣｈｅｎＬｉａｎｍｅｉａｉＱｉｏｎｕａｏＹａｎｉｎ．Ｉｎｖｅｓｔｉａｔｉｏｎｓ　　　ｇｙｊｇｇ

／ｒｏｅｒｔｉｅｓｃａａｃｉｔｉｖｅｏｆｔｈｅＡＣＶｂｒｉｄｓｕｅｒｃａａｃｉｏｎ　　　　　　－ｐｐｐｙｐｐ２Ｏ５ｈ，ｔｏｒｉｎｖａｒｉｏｕｓａｕｅｏｕｓｅｌｅｃｔｒｏｌｔｅｓ［Ｊ］．ＪＡｌｌｏｓＣｏｍｄ　　　　　　ｑｙｙｐ（）：２００９，４６７１２４６５－

２８ＱｕＱ　Ｔ，ＳｈｉＹ，ＬｉＬＬ．Ｖ．６Ｈ２Ｏｎａｎｏｒｉｂｂｏｎｓａｓ　　　　　　２Ｏ５·０

ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒａｓｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｉｎＫＳＯｏ　　　　　　－ｙｐｐ２４ｓ［］，（）：ｌｕｔｉｏｎＪ．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＣｏｍｍｕｎ２００９，１１６１３２５　

，２９ＫｉｍＳＨ，ＫｉｍＳＪＯｈＳ　Ｍ．ＰｒｅａｒａｔｉｏｎｏｆｌａｅｒｅｄＭｎＯｉａ　　　　　　　　ｐｙ２ｖ

ｔｈｅｒｍａｌｄｅｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎｏｆＫＭｎＯｎｄｉｔｓｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　　　　　ｐ４ａ［］，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓＪ．Ｃｈｅｍ　Ｍａｔｅｒ１９９９，１１：５５７

３０ＬｕＹ，ＹａｎＬ，ＷｅｉＭ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｉｅｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｅｌｅｃ　　　　　　　－ｇ　

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，，ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｏｆＭ－ＭｎＯＭ＝ＢａＳｒｒｏｅｒｔｉｅｓｉｌｌａｒｅｄ　　　　ｐｐｐ２（２＋

）［］ＺｒＯＪ．ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ，２００７，１１：１１５７　　

，Ｈ，Ｈ，３１ＣｈａｎａＫｕｏｈｓｉｎｕａＣｈｉｃｈａｎｕａｎＣｈａｏｍｉｎｅｔａｌ．　　　ｇｇｇｇ　

Ｍｉｃｒｏｗａｖｅａｓｓｉｓｔｅｄｈｄｒｏｔｈｅｒｍａｌｓｎｔｈｅｓｉｓｏｆｃｒｓｔａｌｌｉｎｅ－　　　　－ｙｙｙＷＯＷＯ．５Ｈ２Ｏ　ｍｉｘｔｕｒｅｓｆｏｒｏｆｔｈｅｓｅｕｄｏｃａａｃｉｔｏｒｓ　　　　ｐｐ３－３·０［］，（）：ａｓｍｍｅｔｒｉｃｔｅＪ．ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ２０１１，１９６４２３８７　　　ｙｙｐ

，，３２ＬｉＪｉｎｍｅｉＣｈａｎＫｕｏｈｓｉｎｅｔａｌ．Ａｎｏｖｅｌｖａｎａｄｉｕｍｏｘｉｄｅ　　　　　ｇｇ　

ｄｅｏｓｉｔｆｏｒｔｈｅｃａｔｈｏｄｅｏｆａｓｍｍｅｔｒｉｃｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｓｕｅｒｃａ　　　　　　－　－ｐｙｐ［］，（）：ａｃｉｔｏｒｓＪ．ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍＣｏｍｍｕｎ２０１０，１２１２１８００　ｐ

３３ＯｓａｋａｏｌｍｅＴ，ＯａｎｏＳ，ＮａｏｉＫ，ｅｔａｌ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　　　　　－ｐｙｇ

ｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅｉｎｎｏｎａｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｏｌａｎｉｌｉｎｅ　　　　　－　ｑｐｙ

ａｎｄｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｒｅｃｈａｒｅａｂｌｅｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒＪ］．Ｊ　　　　　　ｐｐｇｙ［，（）：Ｓｏｃ１９８９，１３６２３０６Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ　

，Ｍ３４ＡｎａＫａｒｉｎａＣｕｅｎｔａｓＧａｌｌｅｏｓａｒｉｎａＥＲｉｎｃｏｎ．Ｃａｒｂｏｎ　　　　　ｇ

ｎａｎｏｆｉｂｅｒａｎｄＰＥＤＯＴＳＳｂｉｌａｅｒｓｓｔｅｍｓａｓｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｆｏｒ　　－Ｐ　　　　　ｙｙｓｍｍｅｔｒｉｃａｎｄａｓｍｍｅｔｒｉｃｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃａａｃｉｔｏｒｃｅｌｌｓ　　　　　ｙｙｐ［］，（）：Ｊ．ＪＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｓ２００６，１６２１７４３　　３５ＷａｎＸＦ，ＲｕａｎＤＢ，ＷａｎＤＺ，ｅｔａｌ．Ｈｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ　　　　　　－ｇｇｙ　　

ｍｉｃａｌｓｕｅｒｃａｃｅｃｉｔｏｒｓｂａｓｅｄｏｎｏｌａｎｉｌｉｎｅａｎｄａｃｔｉｖａｔｅｄ　　　　　　　ｐｐｐｙ［］，ｃａｒｂｏｎｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓＪ．ＡｃｔａＰｈｓＣｈｉｍＳｉｎｉｃａ２００５，２１：２６１　　　　ｙ，，Ａ３６ＧｒａｅｍｅＡＳｎｏｏｋＧｒｅｏｒＪＷｉｌｓｏｎｎｔｈｏｎＧＰａｎｄｏｌｆｏ．　　　　ｇｙｙ　　

ｏｌＭａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓｆｏｒｏｔｉｍｉｓａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｄｕｃｔｉｎ　　　　　－ｐｙｐｇ　／ｍｅｒａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｓｍｍｅｔｒｉｃｓｕｅｒｃａａｃｉｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｊ　　　ｙｐｐ，（）：Ｓｏｕｒｃｅｓ２００９，１８６１２１６Ｐｏｗｅｒ　

（责任编辑　程　绩）