文 献 综 述
摘要
能源问题是让全世界都为之关心的一个主题,世界的发展和经济的全球化、现代化,离不开化石能源,如石油、天然气、煤碳的广泛应用。全世界对工业化速度的追求,导致了能源的消耗速度也大大加快,全球能源危机问题将会日益突出。因此,发展可持续的清洁能源和研究先进能源存储技术己成为一个非常紧迫的问题,超级电容器的出现为可持续发展提供了可能。超级电容器的一些组成部分,如电极、基底材料、电解液等,对超级电容器的性能起到至关重要的作用。近年来,以生物质为碳源,是电极材料领域的一个研究热点。同时,为了制作柔性超级电容器,基底材料的选择也被越来越多的科研工作者所研究。
本文以生物质材料用作超级电容器的电极材料和基底材料,并对生物质碳/氧化物复合电极的制备及应用进行研究。
关键词:生物质碳 电极材料 复合物 超级电容器
1 前言
人类社会的发展需要不断进步的能源技术和稳定的供给。到21世纪中期,在全球的范围内对化石油类原料的需求量是现在需求量的2倍以上,然而,对化石油类原料的过度使用将导致环境污染的日益严重,严重使人类的生存条件受到了威胁,制约人类的经济和社会发展[1]。如何研制出一种对环境无污染、可持续、替代化石类燃料的能源是迫在眉睫的。随着如今的社会经济的快速发展,一些电力车设备市场如雨后春笋般快速出现,如此发展下,就需要一种对环境友好的,高能量密度的资源出现,以提高这些电力设备的电力性能和稳定性[2-3]。 纵观现在的能源领域,高效,清洁的能源已经引起了全世界人的广泛关注[4],目前已经取得一些成效的绿色能源如风能,潮汐能,太阳能等以用于电力的储能元件,但是,这些能源并不具备稳定性,在夜晚的条件下太阳能不能利用,同时风能和潮汐能也是需要一定的自然条件[5-6]。因此,寻找到一种合适的新能源是现如今必需要面对的问题。超级电容器(Super capacatiors)又称做电化学容器(Eletrochemical capacatiors)就是一种理想的电力储存设备。由于其具有较高的电容值、快速充放电的能力、稳定的循环能力、较高的功率密度,较低的价格和相对简单的组装技术广泛的引起了人们的关注[7]。
为了提高超级电容器的电化学性能、获得高性能的储能器件,人们想出了许多方案,其中,制作高性能的电极材料是其中的关键因素。因此,许多的的研究者近年都将精力投入到了研究发展高性能的电极材料中来。目前,最常见的适合用作超级电容器电极的材料主要是金属氧化物、导电聚合物、碳材料以及生物质碳这四大类。
2 电极材料
2.1金属氧化物
