柔性固态超级电容器凝胶复合材料的研究进展

曹行，李翠娥，张宏利，闫新华*

（1.河南超威电源有限公司, 河南 沁阳 454550；2.焦作工贸职业学院，河南 沁阳 454550）

0 引言

近年来，随着社会的快速发展，化石能源快速消耗，以及伴随着的环境污染日益严重，所以人类迫切需要可替代的新型清洁再生能源。电化学储能设备的发展被认为是最实用和最有效的选择之一[1]。超级电容器以其具有高的功率密度，快速充放电速率和长的循环寿命被认为是一种重要的储能设备，受到广泛的关注[2]。传统的超级电容器在受到损伤，发生机械变形后，容易出现液体泄漏、化学腐蚀等安全问题。这些可能对设备的功能造成不可逆的损害，使可穿戴电子设备的实际应用成为难点[3]。柔性固态超级电容器以其优异的安全性和显著的柔韧性成为当前十分具有前景的能量储存和能源供应设备。

超级电容器的能量和功率密度受电极和电解质材料、电池结构和封装的影响。根据电极上电荷的存储机制，柔性固态超级电容器能够被分为双电层超级电容器（简称 EDLC）和赝电容超级电容器[4-6]。双电层超级电容器是通过导电离子在与电解液接触的电极材料表面的快速吸附/脱附过程来存储和释放能量[7]。赝电容超级电容器是通过在电极表面发生快速的、可逆的氧化还原反应来进行充放电过程。赝电容超级电容器的能量密度很高，通常是双电层超级电容器的几倍[8]。然而，由于氧化还原反应过程需要时间，赝电容超级电容器的放电速率比双电层超级电容器的慢，功率密度也相对比较低。……