几种常见树叶制备超级电容器潜力研究（综述）
1绪论
1.1超级电容器简介
随着社会的快速发展，化石能源日益短缺，且化石能源所带来的环境问题日益突出。据调查显示，2010-2018年全球一次能源消耗一直在持续增长，2018年一次能源消费总量达到了近140亿吨油当量（toe），且近三年来能源消费同比增速呈上升趋势[1]。人类想要长久的发展，开发清洁、高效、可持续的新能源或提高能源的利用和储存已成为重中之重。与二次电池和传统电容器相比，超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型的储能设备，具有储能较大，循环使用寿命长，绿色环保，功率密度高，充放电速度快,适用温度范围宽等特点[2-5]。超级电容器在在众多的领域都得到了应用，如电子通讯、交通运输、航天航空、电力、电动汽车、国防科技等[6-10]。电极材料是超级电容器的关键组成部分，目前超级电容器的电极材料，主要包括碳基电极材料，金属氧化物电极材料和导电聚合物电极材料[11-13]。
1.2超级电容器分类及原理
根据超级电容器存能机理不同，可以将其分为[14,15]：（1）双电层电容器，是利用电极/电解液界面上电荷分离所产生的双电层来储存能量；（2）赝电容也称法拉第准电容器，通过电极表面发生快速可逆的氧化-还原反应来产生电容。
1.2.1双电层电容器
双电层是指在溶液中具有不同性质的两相界面间产生正负电荷的分布层，充电时，在电极/电解液界面处发生电子和离子的规则排布，形成双电层以实现能量储存的目的；放电时，电极表面上的电荷回到电解液中[5]。充放电工作原理图如图1-3所示[13]。其在充放电过程中无化学反应发生，仅仅是存在简单的物理吸附与脱附。双电层电容大小与电极材料的比表面积成正比，因此，可以通过增加电极材料比表面积来提升其比电容量。应用于双电层超级电容器中的电极材料，通常为炭材料，主要包括炭纤维、活性炭、碳气溶胶和碳纳米管等[8]。
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