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3.4.2 扫描电镜分析 .. 25
3.5 溶剂对于形貌的影响 25
结 论 . 27
致谢 28
参考文献 . 29
1.绪论
1.1 引言
能源是人类社会进步发展的动力源泉和基础， 也是我国进行现代化建设和提高国民生
活水平的重要条件。进入新世纪以来，人类对能源的需求不断增加，尤其是以中印为代表
的发展中国家经济突飞猛进地增长，又对能源提出了更多需求。随着化石资源的日益枯竭
和环境的恶化，国际油价近年来高歌猛进，更是引起了各国政府、有识人士甚至普通老百
姓的关心，也使得可持续和可再生能源的开发利用越来越受到关注。因此，必须发展新能
源以及新材料来满足未来社会对经济、清洁、高效型能源的要求，这也是2l 世纪亟待解
决的关键技术之一。风能、太阳能、地热、潮汐、核能等新的能源形式被相继被开发和利
用，但这些能源只有被转化为电能之后才能更好的被人们利用。而新材料、新储能转化设
备是实现新能源转化为电能的关键和基础。
超级电容器，又称电化学电容器，是一种介于传统静电电容器和二次电池的新型储能
元件。它具有静电电容器高的功率特性，能够在很短时间内完成充放电，又能像二次电池
一样储存大量的电荷，具有功率密度高(10kW/kg)，使用寿命长(几百万次循环)的特点，
成为了一种新型的绿色能源，在移动通讯、信息技术、工业领域、航空航天和国防科技等
方面具有极其重要和广阔的应用前景。超级电容器一词源自于二十世纪751十年代末日本
NEC公司生产的电容器产品“SUPER-CAPACITOR” 。它泛指具有很高功率和高能量密度
的电容器。所谓“超级电容器”本质上是根据电化学原理设计、制造出来的。因此它又被
称为电化学电容器。
超级电容器的研究源于美国GE公司 1957 年 Becker 取得的第一篇双层电容器专利，
它以碳材料为电极，硫酸水溶液为电解质，工作电压1.0V。当时这篇专利并没有引起人
们的关注。直到七十年代末，大规模集成电路、高速度、大容量计算机技术、通讯技术的
发展，才催生出常规电容器所不具备的高功率和高容量的超级电容器。这种新型的电化学
电容器具有优良的脉冲充放电性能以及大容量储能性能，加上充电快、循环寿命氏、环境
适应性强、无记忆效应、免文护、对环境无污染等优势。由于超级电容器具以上优点。近
年来，它已经成为全球研究热点。数码柏机等各类电子产品的广泛应用及电动汽车的出现
更是推动了超级电容器的研发和应用。作为辅助能源，它能够在相机闪光、电动汽车爬坡
之时快速放电，减小大电流放电对电池系统造成的损害，延长蓄电池的使用寿命。超级电
容器的优越性得到了各国政府及科研人员的广泛关注和重视。目前，美国、日本和俄罗斯
等国家不仅在研发生产上走在前面，而且还建立了专门的国家管理机构(如：美国的
USABC、日本的 SUN、俄罗斯的 REVA等)，制定国家发展计划，由国家投入巨资和人
力，积极推进。目前各国推广应用超级电容器的领域已相当广泛。在我国推广使用超级电
容器，能够减少石油消耗，减轻对进口石油的依赖，有利于国家的能源安全，能够有效地
解决城市尾气污染和铅酸电池污染的问题，有利于解决汽车的低温启动问题。目前，国内
主要有 10 余家企业在进行超级电容器的研发。
1.2 超级电容器的发展