正文
柔性超级电容器是超级电容器的一个分
类。超级电容器是由电极材料、集流体、隔膜、电解液组成,而
柔性超级电容器是由柔性基底、电极材料、固态电解质组成。其中电极材料可同时起到储存能量和集流体的作用,固态电解质可同时起到电解质和隔膜的作用。
与传统超级电容器相比,
柔性超级电容器具有以下优点:选用性能稳定的电极材料,提高了安全性;超薄的电极材料和精简的组装过程,大大缩减了体积,使整个器件更小型、轻质;电极材料和电解质材料用量少,降低了生产成本,且安全环保。
柔性超级电容器与超级电容器的工作原理
相同,可分为双电层储能机制、赝电容储能机制和复合储能机制:
(1) 双电层储能机制是利用电极材料与电
解质的接触面存储电荷,形成两个电荷层,整个过程不发生化学反应,仅是离子的吸脱附。
(2) 赝电容储能机制是利用电极材料中活性
物质表面发生的可逆的氧化还原反应存储电荷的,属于法拉第反应过程。
(3) 复合储能机制指整个反应过程同时出现
双电层储能机制和赝电容储能机制。
例如:双电层储能过程中,仅是电荷的吸脱附,电极材料的循环寿命高,但是储存电荷的表面积有限,电容值较低;而赝电容储能过程可获得较高的电容值,但由于氧化还原反应的不可逆性,循环寿命较低。两种机制协同作用,发挥各自的优点,弥补各自的不足,将超级电容器的电化学性能完全发挥出来。