文献综述

引言：

自工业革命爆发以后，工业社会的快速发展如同一把双刃剑，一方面促进了全球经济的迅猛发展，另一方面人口的急速扩增和蒸蒸日上的工业生产，使得石油等化石燃料几乎被消耗殆尽，大量排出的有害气体如NO, SOx和C02温室气体等严重破坏了人类赖以生存的环境，因此寻求和发展绿色友好型及可再生新能源体系是当今世界经济可持续发展的重要课题之一。针对当今严峻的环境形势，世界各国均表示大力发展人与环境和谐共存的新能源，并将其成功应用是决定世界经济可持续发展的核心技术之一[1-3]。为此，自2010年以来，美国为发展新型工业和降低失业率，便启动了绿色新能源项目，以推动可再生能源的大力发展。新能源一般包括地热能、太阳能、风能及核能等，但是它们均不能被直接利用，还需进行能源转化，在转化过程中，转化效率受制于一系列因素，其中储能材料和储能元件为最重要的两大因素，因此寻找和发展成本低廉、绿色安全、性能优异的储能材料，并组装成转化效率高的储能器件，成为了当今科研界的研究热点[4-6]。

超级电容器是一种新型储能器件，又称之为电化学电容器，是介于传统电容器和化学电池之间的一种新型的储能器件，而其性能介于电解电容器和可充电电池之间[7]。它利用电极/电解质交换界面上的双电层或在电极界面上发生快速、可逆的氧化还原反应来储存能量。

超级电容器的特点

根据超级电容器的储能机理可知，其通过双电层或电极界面上快速可逆的吸脱附或氧化还原反应来储存几能量，因此作为一种新型储能器件，它具有铝电解电容器和二次电池不可比拟的优势:

1、高电容量。目前单体超级电容器的电容量可达上千法拉，相对常规电容器而言，其电容量提高了几千倍，能作为更复杂电路的储能装置。

2、电路结构简单。超级电容器对电路结构要求低，无需像二次电池那样设置特殊的充电电路，不会受到过充过放的影响。

3、循环寿命长。对双电层电容而言，其在存储和释放电荷的过程中没有涉及到任何电化学反应，尽管法拉第电容器在充放电过程中存在电化学反应:但是反应快速且可逆，因此超级电容器的循环寿命可达上万次。

4,完全充放电速度快。由于超级电容器不涉及不可逆的化学反应，内阻小，