超级电容器用石墨烯基电极材料地制备及性能研究

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1、第*卷第*期电池Vol.*No.**年*月BATTERYBIMONTHLY*超级电容器用石墨烯基电极材料的制备及性能研究阮殿波，陈宽，傅冠生，于智强(宁波南车新能源科技有限公司，浙江宁波315112)摘要：同传统二次电池相比，超级电容器具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点，是一种新型高效的储能装置，提升其能量密度是目前主要的研究方向。石墨烯作为一种新型二维碳材料，具有电导率高、比表面积大、化学稳定性强等优异特点，是超级电容器的理想电极材料。综述了近几年石墨烯基电极材料的制备方法及其性能特点，对于

2、其存在的问题和未来的发展趋势作了简单的阐述。关键词：石墨烯；超级电容器；能量密度；功率密度；电极材料中图分类号：TQ919；TQ127.1PreparationandPropertyResearchofGraphene-basedElectrodeMaterialsforSupercapacitorRUANDian-bo,CHENKuan,FUGuan-sheng,YUZhi-qiang(NingboCSRNewEnergyTechnologyCo.,LTD,NingboZhejiang315112,Ch

3、ina)Abstract:Comparedwithtraditionalsecondarybattery,supercapacitorhastheadvantageofhighpowerdensity,rapidcharge/dischargepropertyandlongcyclelife,it’sanewefficientenergystoragedevice.Atpresentthemainresearchdirectionofsupercapacitorisimprovingitsenergyde

4、nsity.Grapheneisanewkindoftwodimensioncarbonmaterial,ithastheadvantageofhighconductivity,highspecificsurfaceareaandstrongchemicalstability,it’sanidealelectrodematerialofsupercapacitor.Thisreviewsummarizedthepreparationmethodsofgraphene-basedelectrodemater

5、ialsanditsperformancecharacteristics.Problemsanddevelopmenttendofgraphene-basedelectrodematerialsarealsointroducedinthisarticle.Keywords:graphene;supercapacitor;energydensity;powerdensity;electrodematerial1.引言虑，寻找新型、廉价、环保、高效的储能系2石墨烯，一种单原子层厚度的二维sp统的呼声与日俱增。

6、在这种大环境下，超级[5]杂化碳材料，是碳的其它维数的同素异形体电容器因为其额定容量高、可作为脉冲功的基本构造单元。受其特殊结构的影响，石率电源、循环寿命长、工作原理简单、维护墨烯拥有一系列优异的物化特性：高断裂强费用低而成为一种备选储能装置。超级电容度(125GPa)；高速载流子迁移率器循环寿命长，可以在高功率密度下实现快52-1-1-1-1(2×10cmVs)和热导率(5000WmK)；超速充放电，弥补了蓄电池在这方面的缺陷。2[1]大比表面积(2630m/g)。这些突出的、吸大量的研究表明，为了实现

7、高性能引人的特征使得这种多功能的碳材料可以EDLC，必须解决碳材料的几个关键因素：适用多种实际应用场合，其中，利用石墨烯材料的比表面积、电导率、微孔直径和分布。[2-4]作为超级电容器电极已成为清洁能源领大多数情况下，介孔碳材料能够拥有大的比域的研究焦点。表面积，但偏低的电导率限制了其在高功率[6]基于现代社会的需求和能源危机的考密度超级电容器方面的应用。碳纳米管虽___________________________________________________________作者简介：陈宽（1986

8、-），男，江苏人，宁波南车新能源科技有限公司助理工程师，研究方向：电极材料；本文联系人阮殿波（1969-），男，黑龙江人，宁波南车新能源科技有限公司高级工程师，研究方向：超级电容器储能技术；傅冠生（1966-），男，湖南人，宁波南车新能源科技有限公司总经理，研究方向：企业管理；于智强（1977-），男，浙江人，宁波南车新能源科技有限公司副总经理，研究方向：电容器开发与产业化；第*卷第*期电池Vol.*No.**年*月BATTE