介孔五氧化二钒碳复合材料的可控制备与性能研究(2)
在最近几年来，超级电容器受到很多的关注并且迅速发展。超大容量电容器[2]看作是一种新的的保存能量的容器，因为它的优点比较多，比如它的相对电能非常大，对比其它电容器，可以比它大20到200倍，它的使用时间以及比功率比锂电池要高出超过10倍，能够在电子通信工程、信息工程、电动汽车行业、航空工程以及国防领域应用的很多。如果要使得它的功能用途更广泛，最为关键的因素就要研发出更加高科技的电极材料，这也使目前各国研究的重点。为了研发超级电容器，人们前前后后试用了许多种类不一样的电极材料，主要包含以下几类：导电聚合物以及各种炭电极材料，还有过渡金属氧化物等，其中过渡金属氧化物和导电聚合物以其表面及体相所发生的快速可逆的氧化还原反应来储存能量，而被称为法拉第准电容。
碳材料具有较高的循环性能，同时电极材料的孔道有利于电解液的渗透以及离子的传输性能，而金属氧化物具有较高的比容量，我们试着合成介孔碳与金属氧化物组成的复合材料，将介孔碳材料的高循环稳定性与金属氧化物的高容量比有效地结合起来，从而开展介孔碳基负载金属氧化物复合材料的设计/结构调控与制备研究，期望能够通过在纳米尺度下的结构优化，充分发挥各组分间的协同效应，以达到大幅度提高复合电极材料的电化学性能。
介孔材料分两种：硅基和非硅基体系，在一开始因为材料方面的制约，研究方向只能是主要集中在硅基介孔方向的，但是，自从Ying等合成出介孔TiO2以来，介孔体系材料的研究取得了重大的进步，各种不同的材料不断合成出来。因为不是硅材料的化学特点和硅材料完全不同，而且它们在合成时所关注的层面不一样，因此研究员在对它们进行合成时，所选择的方式必须要结合他们的特性来考虑，对很多不一样的合成办法都可以试一试，因此不是硅基系统介孔材料的研发更加的普遍。
这种材料[3]包括了以下几个重要的类型：金属氧化物、过渡金属氧化物、金属和元素半导体，硫化物，碳和高分子材料等。其中过渡金属氧化物由于具有相对于氧化硅材料更高的水热稳定性，以及更加容易装载金属粒子的性质，氧化还原活性等特点，使其介孔结构在催化领域有着诱人的应用前景。就比如说ZrO2，A1203，Ti02等的合成及研究，由于它们与众不同的电子构型结构，又因为它们是稀土氧化物，在光、电、磁等方面显示着优越的应用价值，如果能制备出孔径规整、热稳定性高的介孔材料，这将会在化学材料领域开辟更新更广泛的优势。
有序介孔碳材料，在1999年第一次报道后，已成为了一个新的研究热点，并且在一些领域内取得了较大的进展。在二十世纪，有很多新型的东西产生出来，而多孔材料就是其中之一，它是一个比较先进的材料系统，它的特征是排布有规律、孔所构成的通道可以调整，而且它的比表面积大，吸附能力很强等。介孔的真实意义是指的一种物质的孔径大小在2到50nm，并且它的外表面积非常的大、小孔的排布很有规律而且有秩序、孔与孔之间非常紧密、孔的大小可以进行调整等显著特征，由于这些特性的缘故，造成一些孔径非常小的沸石分子筛不能吸附和区分一些较大分子，特别是在进行催化的时候很难有用途。另外，由于它的小孔排布很有顺序，所以能够当做微型的反应设备来使用，如果在这些孔中加载一些纳米级别的性质稳定的一些材料之后，就能够组合为复合材料，由于这种材料拥有一些特殊的作用，所以有可能用在电极材料、光电元件、微电子技术、化学感应器等众多的方面都使用的很多。因此介孔材料从它一问世开始就吸引了许多学科领域内的兴趣，比如说是国际上物理、化学、生物、材料及信息技术等学科，介孔材料已经成为国际上跨越许多学科的热点前沿领域之一，并且深受重视。本文研讨的内容是介孔氧化物，介孔V2O5/C复合物的生产以及它的电化学特征的探讨。