碳基/镍基复合材料的电化学性能研究(5)

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1.5 碳基镍基材料在超级电容器中的应用现状

1.5.1 碳基材料在超级电容器中的应用现状这种材料是一类十分具有代表性的储能材料。其重点集中在模板炭、炭气凝胶等多个

层面。

此类装置的工作原理是电荷能够在电极上进行高度富集。一般情况下，电荷聚集所对应的整体面积越广，则响应的储电容量就更为理想。除此之外，不包含缺陷 sp2 碳质材料的电极其对应的极限比表面积达到 2630m2/g；而包含该材料的极限比表面积还超过该数值。因为常规方法得到单层石墨烯片层存在十分突出的难度，优化比表面积的核心方法是在材料内部构造孔隙，从而有效优化碳原子的整体比例，并在一定程度上扩增其比表面积；另外，孔隙率的不断提升明显阻碍了功率特性的优化。怎样在优化比表面积的过程中兼顾高能量密度，这是改良超级电容器的关键。

通常而言，一般通过优化孔隙率来得到比较理想的电极材料。然而孔隙的产生会形成其他的问题，比如电解质在进行扩散的过程中遇到的相关问题。怎样在优化性质的同时，确保其电解质对储存表面能够进行有效的浸润，使大量的离子能够高速从进行扩散，这是现阶段碳质电极材料的关键问题。来.自/751论|文-网www.751com.cn/

电极材料应能够体现比较理想的导电特性，常规的石墨烯片层能够表现十分优良的导电功能。而 sp2 材料其内部架构应该完善，利用特定的方法构造大量的孔隙，在有效优化比表面之后，其导电能力受到严重影响。怎样在增加比表面积之后，不影响材料的导电能力是当前十分重要的问题，这对于电极材料的改性而言非常关键。而对于薄层石墨烯来说，其各个方面的性能能够良好的解决上述问题，其核心原因包括：这种材料包含一类特殊的二维平面结构，该结构中不具有任何孔隙。储电空间通常情况下处于材料表面区域，其储能性质很大程度上取决于墨烯的性质，其中比较主要的包括表面化和比表面积。另外，微米级的石墨烯片层能够进行有效的搭接，之后能够形成一类特殊的石墨烯宏观体，其整体架构复杂性较低，并且不具有任何孔隙，可以和电解质进行充分的接触。在和某些材料进行复合之后，复合材料还能够有效的调控其内部结构，确保材料能够体现十分理想的功率特性。另外，它存在极其少的缺陷，从而使其各方面的性质都比较优秀，比如它能够表现非常优良的导电性，可以对温度进行良好的传导，因此它能够作为多种设备的电极材料