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1 绪 论
1.1引言
自人类进入工业化社会以来，人们对于石油、煤以及天然气等化石能源的过度开发使用导致了资源匮乏和环境污染。大气中二氧化碳等温室气体浓度的增加导致温室效应逐年严重，并引起了全球气候变暖，海平面上升、冰川融化等环境问题的出现。这些环境问题不仅仅危害到动植物的生存环境，并且开始影响人类社会的政治、经济、农业、能源等各个领域。所以开发利用绿色环保的可再生能源成为人类对于环境问题与能源匮乏问题的重要举措。超级电容器作为一种新型的储能装置，对比于传统电池有着更高的功率密度和更高的能量密度，并且其具有的充放电速度快和使用寿命长等优点，对比传统能源有着更高的清洁性，因此超级电容器引起了人们的广泛关注。
1.2 超级电容器
1.2.1 超级电容器的基本概述
超级电容器，又称为电化学电容器，主要由电极、电解液、隔膜、壳体等组成[1]。作为一种新型的储能装置，对比传统电池有更高的功率密度和更高的能量密度，并且其具有充放电速度快和使用寿命长无须维护，材料无毒等优点，对比传统能源有更高的清洁性。根据电能的储存和转化机理，电容器可分为双电层电容器和法拉第赝电容器[2]。双电层电容器主要是通过静电电荷在电极表面吸附存储能量；法拉第赝电容主要是通过活性电极材料（如过渡金属氧化物和高分子聚合物）表面及表面附近发生可逆的氧化还原反应产生法拉第准电容，从而实现对能量的存储与转换。
1.2.2 超级电容器的分类
双电层电容器的能量存储是基于电极/电解液界面双电层中离子的可逆吸附与脱附。该过程是一个物理储能过程，即充电状态下，在库仑力作用下电极与电解液之间出现稳定且符号相反的两层电荷，形成界面双电层；在放电状态下，该界面双电层则以电源形式提供电能。由于快速接近表面的电化学过程，双电层电容器具有超长循环寿命和高功率密度。
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