1、“.....取得了定的成效。但是由于它们固有的使用寿命短温度特性差化学电池污染环境系统复杂造价高昂等致命弱点，直没有很好的解决办法。而超级电容器以其优异的特性扬长避短，可以部分或全部替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动能源，并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。正因为如此，世界各国特别是西方发达国家都不遗余力地对超级电容器进行研究与开发。超级电容器是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的种全新的电容器。众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两上电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应......”。

2、“.....但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比电池具有更高的功率密度和更长的循环寿命。经过大量的研究发现，影响超级电容器电化学性能的主要因素为电极材料和电解液。其中电极材料的比表面积孔径分布表面官能团以及微孔和中孔的比例是影响材料电化学性能的主要因素，所以超级电容器电极材料的制各及优化是项很有意义的研究工作。二〇二年五月二十四日星期四电化学电容器概况电容器的原理及结构超级电容器结构图为超级电容器的模型。超级电容器中，多孔化电极采用活性炭粉和活性炭和活性炭纤维，电解液采用有机电解质，如丙烯碳酸脂或高氯酸四乙氨。工作时，在可极化电极和电解质溶液之间界面上形成的双电层中聚集的电容量由下式确定其中ε是电解质的介电常数，是由电极界面到离子中心的距离，是电极界面的表面面积。图超级电容器结构框图由图中可见，其多孔化电极是使用多孔性的活性碳有极大的表面积在电解液中吸附着电荷......”。

3、“.....超级电容器的这特性是介于传统的电容器与电池之间。工作原理超级电容器是利用双电层原理的电容器，原理示意图如图。当外加电压加到超级电容器的两个极板上时，与普通电容器样，极板的正电极存储正电荷，负极板存储负电荷，在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这个电荷分布层叫做双电层。这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以极短间隙排列在相反的位置上，因此电容量非常大。当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上电荷不会脱离电解液，超级电容器为正常工作状态。如果电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电二〇二年五月二十四日星期四位时，电解液将分解，为非正常状态。随着超级电容器放电，正负极板上的电荷被外电路释放，电解液界面上的电荷响应减少。由此可以看出超级电容器的充放电过程始终是物理过程，没有化学反应，因此其性能是稳定的......”。

4、“.....图超级电容器原理图超级电容器的性能特点超级电容器具有优良的脉冲充放电和大容量储能性能，单体容量已经达到万法拉级，是种介于静电电容器与电池之间的储能元件。与普通电容器和电池相比，超级电容器具有许多电池无法比拟的优点,。具有极高的功率密度。电容器的功率密度为电池的倍，可达到左右，可以在短时间内放出几百到几千安培的电流。这个特点使得超级电容器非常适合用于短时间高功率输出的场合。充电速度快。超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或是电极物质表面的快速可逆的化学过程，可采用大电流充电，能在几十秒到数分钟内完成充电过程，是真正意义上的快速充电。而蓄电池则需要数小时完成充电，采用快速充电也需要几十分钟。使用寿命长。超级电容器充放电过程中发生的电化学反应都具有良好的可逆性，不易出现类似电池中活性物质那样的晶型转变脱落枝晶穿透隔膜等系列的寿命终止现象。碳极电容器理论循环寿命为无穷大，实际可达次以上，比电池高倍。低温性能优越......”。

5、“.....所以容量随温度衰减非常小。电池在低温下容量衰减幅度却可高达。图为超级同时提高工作电压与比电容。而超级电容器的工作电压由电解液的分解电压决定，在有机体系中制备的单体超级电容器的工作电压可以达到，但存在有机溶剂易二〇二年五月二十四日星期四挥发电导率和工作电压提高困难有安全隐患及对环境有影响等问题。离子液体较高的离子迁移速度和很高的电压窗口，降低了电容单体的内阻也拓宽了工作电压范围，其可直接作为超级电容器的液态电解质，也可溶于有机溶剂中作为电解质盐，还可引入固体聚合物电解质，以改善相关性能。在高于的使用条件下，具有很好的安全性和容量保持特性。从目前电容器用离子液体的发展来看，咪唑类离子液体具有电导率高黏度低的优点，所以做为超级电容器电解质而得到了广泛的研究，但部分离子液体的稳定性和循环性能仍然需要提高吡咯离子液体具有优良的电化学性能......”。

6、“.....可应用于高温电容器中做为电解质短链脂肪四元季胺盐类离子液体对高比表面积活性炭性质稳定，但是般常温下不能构成离子液体，通过进行官能团处理附着含氧烷基基团如甲氧基乙基可降低其熔点。这类离子液体的工作电压窗口很宽电导率较高，稳定性与高低温性能很好，可提高超级电容器在高温情况下的安全性能和稳定性。开发出性能优良的离子液体做为超级电容器电解质是实现离子液体在超级电容器电解质，并实现工业化是目前对离子液体进行研究的主要方向。二〇二年五月二十四日星期四电极材料的性能测试方法在本实验中，采用三电极系统对所制备的电极材料进行全面研究，其中包括循环伏安特性曲线恒电流充放电曲线交流阻抗特性曲线三种测试方法，下面予以介绍。循环伏安特性曲线循环伏安特性曲线测试原理循环伏安法是指在电极上施加个线性扫描电压，以恒定的变化速度扫描，当达到设定的终止电位时，再反向回归至设定的起始电位，循环伏安法电位与时间的关系为见图图循环伏安法电位与时间的关系若电极反应为......”。

7、“.....且在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势正得多的起始电势处开始势作正向电扫描，电流响应曲线则如图所示。图电流响应曲线平二〇二年五月二十四日星期四当电极电势逐渐负移到附近时，开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。由于电势越来越负，电极表面反应物的浓度逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。当的表面浓度下降到近于零，电流也增加到最大值，然后电流逐渐下降。当电势达到后，又改为反向扫描。随着电极电势逐渐变正，电极附近可氧化的粒子的浓度较大，在电势接近并通过时，表面上的电化学平衡应当向着越来越有利于生成的方向发展。于是开始被氧化，并且电流增大到峰值氧化电流，随后又由于的显著消耗而引起电流衰降。整个曲线称为循环伏安曲线。本论文中循环伏安测试是采用上海辰华仪器公司的电化学工作站，以的溶液为电解质，使用标准饱和甘汞电极作为参比电极，对电极为在中性溶液中稳定的压实的泡沫镍......”。

8、“.....在循环伏安技术中，扫速对于获取的信号有非常大的影响。随着扫速的增大，电极的电流响应值也增加。般情况下，对于同电位，电极的比容量随扫速的增大而减小。这是因为在大的扫速下，电解液离子来不及进入到电极材料的内部，导致离子与电极材料进行点和交换主要发生在电极表面上。当扫描速率很小时，这种电荷交换既发生在电极内部，也发生在电极表面，所以在小扫速下，电极材料有较大的比电容量。同时在电容器容量不变的情况下，扫速越快曲线偏离矩形越远。恒电流充放电法恒电流充放电法是研究电容器的电化学性能及使用寿命的最常用方法。它的基本原理为使处于特定充放电状态下的被测电极在恒电流条件下放电，同时考察其电位随时间的变化。对超级电容器，采用恒定电流进行充放电时，如果电容量为恒定值，那么将会是常数，即电位随时间是线性变化关系，即理想电容器的恒流充放电曲线是个直线。我们可以利用恒流充放电曲线来计算电极活性物质的比容量......”。

9、“.....可以得到充电和放电效率的质量因数。通过对不同尺寸的电容器施加合适大小的方波电流，测量停止点的瞬间电压衰减，可以确定电容器的内阻，即值。这种测量内阻的方法就是方波电流法，所测的内阻就是电容器的欧姆内阻。通过欧姆内阻的大小，可以理解计算出的能量转化效率的差异，即比较大的电容器内阻可以导致比较小的能量效率。根据上述恒电流充放电原理及计算公式，以及材料的电化学特性，我们在测试过程中分别设置了，种电流密度，并在不同的电流密度碳材料的比容量大小进行测试。随着电流的提高，充放电周期显著缩短，且时间缩平平二〇二年五月二十四日星期四短幅度与电流的增长幅度不成比例，可见随着充放电电流的增大，电容器的比容量降低。这是因为随着充放电电流的增加，由于电极反应受动力学限制，电化学反应的速度较电荷传递速度慢，电极活性物质没有充分反应。另外，电流增大，导致电容器中去极化作用增强，等效串联电阻增大，电压衰减增大，有效放电电压区间减小......”。