石墨烯纳米片结构调控与其电化学构效关系研究(3)
（4）寿命超长，超级电容器内部不发生电化学反应，其电量存储是通过带电粒子的吸附与脱吸附进行的，所以其在使用过程中内部结构基本不发生变化，所以理论上来讲正常电压使用下，超级电容器的充放电次数是无限的；
（5）适用的温度范围广，可以在-40~70℃的条件下正常操作，这也使超级电容器能选择的溶剂范围得到了拓宽，这与一般电池的-20~60℃的操作范围比较，优势明显；
（6）对环境友好，不需要文护。
在超级电容器出色的性能面前，依旧有着不少需要改进的地方，其工作电压相对较低，工作电解液腐蚀性强，对非水电解液的纯度要求极高，电解液昂贵。超级电容器的能量密度低，放电过快，需要通过不断的研发改进[7]。
1.1.4 超级电容器的电极材料
电极材料直接影响到超级电容器的性能，对电极材料的研究是当下研究超级电容器的热点。电极材料主要有三种，金属氧化物电极材料，碳基电极材料以及导电聚合物电极材料。
1.1.4.1 碳基电极材料
双电层超级电容器要得到高电容的关键在于高的比表面积和高导电性的电极材料。石墨的碳材料满足所有需求，包括高导电性，电化学稳定性，多孔性[8]。活化过的，模板化的和负载过的碳材料，如碳纤文，碳纳米管，石墨烯及其负载物、衍生物已经在超级电容器中进行测试使用过了[9]。碳材料的化学性质稳定，能在不同酸碱性的溶液中稳定存在，而且工作温度范围很宽。理论上来讲，碳材料的比表面积越大，其比电容则越高。多孔碳材料的孔结构便于离子的输送，且孔内的电解液迁移也能决定超级电容器的性能[10]。
1.1.4.2 金属氧化物
高比电容金属氧化物起初是以贵金属氧化物为主，如RuO2，其电化学方程式可以表示为：
正极 ：HRuO2 H1-nRuO2+nH++ne-
负极 ：HRuO2+nH++ne- H1+nRuO2
总反应 ：2HRuO2 H1-nRuO2+ H1+nRuO2
RuO2薄膜电极可以用热分解法制得，其单电极比电容可以达到380F•g-1[11]。但其昂贵的价格以及对环境的毒性使人们对其的使用减少。过渡金属氧化物MnO2、NiOx等也具有类似的性能，尤其是MnO2因为廉价易得，环境友好的特点深受科研工作者的关注[12]。
氧化锰的制备方法目前主要包括：溶胶凝胶法，电沉积法，液相共沉淀法，机械混合和法固相法等[10]。
1.1.4.3 导电聚合物
导电聚合物电极材料主要有聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩，该类材料的优点包含成本低，容量高，环境友好，使用寿命长，安全性高，可设计性高等。导电聚合物作电极的超级电容器，其主要电容出自于电极在充放电过程中的氧化还原反应，另外，电容也有小部分来自于电极与溶液的界面处的双电层[13]。
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