基于三维碳基孔结构和电解质协同优化的微型超级电容器文献综述
2024-06-24 13:33:31
微型超级电容器作为一种新型储能器件,具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点,在微型电子设备领域展现出巨大的应用潜力。
三维碳基材料因其优异的导电性、多孔结构和可控的表面化学性质,已成为构建高性能微型超级电容器电极材料的理想选择。
电解质作为超级电容器的另一重要组成部分,对器件的电化学性能具有至关重要的影响。
本综述重点介绍了基于三维碳基孔结构和电解质协同优化的微型超级电容器的研究进展。
首先介绍了微型超级电容器、三维碳基材料和电解质的基本概念,随后综述了不同维度碳材料的结构特点、三维碳基材料的制备方法以及孔结构的调控策略,并对水系、有机系、离子液体和固态等不同类型电解质的特性和应用进行了详细讨论。
此外,还重点阐述了三维碳基孔结构与电解质之间的协同效应,以及如何通过协同优化策略提升微型超级电容器的电化学性能。
最后,对基于三维碳基孔结构和电解质协同优化的微型超级电容器的未来发展方向进行了展望。
关键词:微型超级电容器;三维碳基材料;孔结构;电解质;协同优化
1.1微型超级电容器微型超级电容器(Micro-supercapacitors,MSCs)是一种新型储能器件,它结合了传统电容器和电池的优点,具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长和工作温度范围宽等特点[1]。
与传统的超级电容器相比,微型超级电容器具有更小的尺寸(通常在微米或毫米级别),可以集成到各种微型电子设备中,如微型传感器、射频识别标签、可穿戴电子设备等[2]。