導電聚合物復合材料作為超級電容器電極材料*

殷金玲，李一棟

（1.哈爾濱工程大學 材料科學與化學工程學院,黑龍江 哈爾濱 150001;2.黑龍江工商職業技術學院 機械工程系,黑龍江 哈爾濱 150080）

超級電容器是一種性能介于二次電池與傳統電容器之間的新型儲能裝置，因其具有功率密度高、充放電速度快、循環壽命長等優點，而廣泛應用于電動汽車、通訊、數碼產品等領域。應用于超級電容器的電極材料主要包括：碳材料、金屬氧化物和導電聚合物。對于采用碳材料的超級電容器的工作原理是通過由離子和電子在電解液和電極表面分離形成雙電層來完成能量的存儲。采用金屬氧化物的超級電容器的工作原理是通過在電極/溶液界面發生快速的氧化還原反應產生的法拉第準電容來存儲能量。電極面積相同時，準法拉第電容通常是雙電層電容的10～100倍，但由于該類材料的結構不利于電解質的滲透，因而導電性差，材料的利用率不高，且其瞬間大電流充放電的功率特性不及雙電層電容器。采用導電聚合物的超級電容器的工作原理也是產生準法拉第電容，此電化學反應不僅僅發生在材料的表面，主要發生在材料的三維立體結構中，從而使導電聚合物電極能夠存儲高密度的電荷，產生大的準法拉第電容。但是該類材料機械性能不佳，長期循環穩定性能較差，且工作電壓和儲能密度有待提高。

若既想利用導電聚合物的獨有優點，同時又要克服其存在的缺點，可以將導電聚合物與其它電極材料進行復合，將雙電層電容與法拉第電容結合，將有機材料與無機材料結合，利用各組分間的協同效應來提高整體綜合性能。……