超級(jí)電容器作為一種新型的儲(chǔ)能原件,被廣泛的應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域。在交流線(xiàn)性濾波領(lǐng)域,鋁電解電容器（AECs）一直作為唯一一種商業(yè)電容器被廣泛使用。鋁電解電容作為一種電解電容器,存在體積大,能量密度低等缺點(diǎn),不適宜現(xiàn)如今的柔性電子領(lǐng)域。石墨烯由于其超高的比表面積、優(yōu)異的電化學(xué)性能以及良好的機(jī)械性能使得它有望成為下一代超級(jí)電容器最有潛力的材料。本文利用氧化石墨烯（GO）作為前驅(qū)體,通過(guò)在金屬片（Ni、Co、Fe）表面原位的組裝制備了一種厚度可控的超薄石墨烯薄膜。在GO還原的過(guò)程中伴隨著金屬的氧化,石墨烯片層上均勻的形成了金屬氧化物納米粒子。在惰性氣氛中,通過(guò)控制不同的退火溫度,利用金屬納米粒子與石墨烯的碳熱反應(yīng)在石墨烯片層上形成納米孔洞。總的來(lái)說(shuō)就是發(fā)明了一種可以大規(guī)模制備了一種厚度可控,孔徑可調(diào)的超薄石墨納米篩薄膜。將超薄石墨烯納米篩薄膜作為電極制備超級(jí)電容器運(yùn)用在交流線(xiàn)性濾波上,超薄石墨烯納米篩薄膜在120 Hz時(shí),電容達(dá)到7.6 Fcm-3,功率密度能達(dá)到3000 W cm-3。更為重要的是這種超薄石墨烯納米篩薄膜在120 Hz時(shí),其相角值為-82.3°而且RC時(shí)間常數(shù)為0.32 ms,此... 

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電化學(xué)電容器、電解電容、非電解電容

圖 1-1 a）傳統(tǒng)電容器儲(chǔ)能示意圖，b）超級(jí)電容器儲(chǔ)能示意圖贗電容電容器電容器不同于雙電層電容器，贗電容電容是指在電極的表面發(fā)生快還原反應(yīng)從而產(chǎn)生的電容[14]，是除雙電層之外的另一種電容。贗電式的儲(chǔ)能，通過(guò)電子的得失的一種法拉第過(guò)程。由于是一個(gè)法拉第贗電容的容量和能量密度一般要高于雙電層電容[15]。但是這種法拉穩(wěn)定性和充放電速率，實(shí)際中需要在高能量密度和低循環(huán)壽命、慢及低效率中作出權(quán)衡，以滿(mǎn)足實(shí)際的需要。理論模型是由 Conway[16]于 1992 年首先提出�？偟膩�(lái)說(shuō)，贗電容電制可以概括為三種：1）電吸附（electrosorption）如表面晶格中心中的欠電位沉積；2）嵌入（intercalation）如 Li 嵌入 TiS 和 CoO2；3）（redox reactions）如水合氧化物和水合還原物之間的轉(zhuǎn)化。以上的

圖 1-2 電容器的分類(lèi)以及常用材料超級(jí)電容器優(yōu)缺點(diǎn)其他儲(chǔ)能原件一樣，超級(jí)電容器也是優(yōu)缺點(diǎn)并存的集合體。超級(jí)電容器可以傳統(tǒng)電容器和可充電電池之間的橋梁。有了電容器的功率以及循環(huán)壽命，也電電池的高能量密度特性。由公式（1-3）可知電容器的電容正比于電極的面電極之間的距離成反比，超級(jí)電容器一般具有超大的表面積 A 和超小的間距一般要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)電容器；再者由公式（1-4）可知，電容器的能量密度正 C，不難理解其能量密度也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于傳統(tǒng)電容器。(1-3)(1-4)二次電池而言，一個(gè)方面電池能夠儲(chǔ)存大量的電荷但是不能夠在短時(shí)間內(nèi)釋密度�。�，另一方面超級(jí)電容器儲(chǔ)存的電量不如二次電池（能量密度不如二次


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