文献综述
能源作为经济增长和工业生产的根本动力，是人类不可缺少的重要资源。随着全球经济的快速发展，能源消耗量不断增加，随之而产生的能源不足现象越来越严重，人们在注重传统能源开发利用的同时，新能源作为解决能源困局的有效手段之一得到了各国的高度重视。其中关于能量高效存储的问题尤为重要，引起了国内外研究者的迫切关注。
化石燃料（如石油，煤炭和天然气）的持续燃烧加剧了全球变暖问题。为了对抗由这些稀有资源燃烧引起的温室气体排放量激增，社会正在竞相朝向使用太阳能，风能，水力发电和地热能等可再生资源，这些资源提供可持续能源而不损害环境质量。但是，这些间歇性能源严重依赖自然条件（例如，阳光，雨水，风和位置）;因此，需要技术将峰谷电转换成不同的存储形式，以便在高峰期间解决能源短缺问题。为满足日益增长的能源和电力需求，迫切需要开发高能量，高功率，寿命长，短时间的储能装置。超级电容器正在成为非常有前景的储能器件，具有高功率密度，高循环寿命，快速充电时间和安全运行模式等优异特性。在需求之间取得平衡广泛的能源需求和生态问题，需要对清洁的电化学能源，特别是锂离子电池（LIB）和超级电容器（SC）进行投资，以迎接绿色能源的未来。这两种储能设备预计将在我们的日常生活中扮演重要角色.
但是，与可再充电锂电池相比，超级电容器的能量密度相对较低。多年来，通过制备纳米结构电极材料，超级电容器性能的提高取得了巨大的研究进展。碳基材料，过渡金属氧化物/氢氧化物和导电聚合物是储能应用领域探索最为深入的超级电容器材料之一。通常，使用碳基材料的超级电容器（活性炭，碳纳米管，石墨烯等）由于其表面主导电化学双层储存机制而表现出低电容。过渡金属氧化物，氢氧化物（MnO2，Co3O4，MoO3，Ni（OH）2等）和导电聚合物（聚苯胺，聚吡咯，聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）等）由于其富氧化还原反应的储能机制而表现出更高的电容。然而，这些材料具有低导电性或差的电化学稳定性，这一事实极大地限制了它们在超级电容器中的广泛应用。因此，开发新的电极材料是很重要的。理想的超级电容器特性，如高电导率，多孔结构，电容量大，电化学稳定性好。
目前，国内外已实现了电化学电容器的商品化生产，但存在价格高、能量密度低和使用寿命有限等实际问题，限制了电化学电容器的实际应用范围、电化学电容器的性能主要受组装设备、电解质和电极材料等因素影响，其中电极材料是决定电容器性能和制造成本的关键因素。因此，开发高性能、低成本的电极材料已经成为电化学电容器研究工作的主要热点之一。电化学电容器电极材料主要包括碳材料、金属氧化物和导电聚合物。碳材料如石墨稀、碳纳米管和碳基复合材料等主要表现为双电层电容性质，其独特的储能机理使碳材料拥有较强的导电性和长的循环使用寿命，但缺点是比电容低。金属氧化物作为电化学电容器电极材料，主要以赝电容存忙电荷。由于金属氧化物电极材料的比电容值约为双电层电容的倍，在大容量电容器领域有着广阔的发展空间。导电聚合物电极材料柔韧性好，电导率高，化学及电化学稳定性好，但该材料价格昂贵，循环稳定性差，也阻碍了其大规模的应用。基于以上电极材料各自的优缺点，将性能互补的两种电极材料相结合，制备能够发挥电化学协同效应的复合材料，成为未来电极材料研究的关注点之一。
电化学电容器（EC）也称为超级电容器，是一种类似电池但又拥有自己独立特点的新型储能装置，可以高速存储和传输能量，具有出色的充电/放电稳定性。超级电容器可以被看着是悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电后，带正电的极板吸引电解质中的负离子，带负电的极板吸引正离子，从而形成两个存储层。超级电容器与传统电介质电容器相比，被认为是下一代能量储存设备，是由于它拥有更高的比电容量和能量密度。由于超级电容器具有安全性，环境友好性和低成本等独特优点，因此超级电容器已被提议作为混合电动车和燃料电池车的辅助装置，尤其是对于碳基材料的超级电容器而言。
以电荷存储机制作为标准来进行划分，超级电容器能分为：（1）双电层电容器（EDLC），（2）赝电容电容器，以及（3）不对称超级电容器（ASC）。
（1）双电层电容器（EDLC）
双电层电容器的充放电仅仅是通过电荷的静电吸附/脱附这一物理过程来完成，这一过程几乎与其化学组成及相变没有关系。电双层材料拥有高功率密度但具有低能量密度，其缘由是由于他是通过电极-电解质界面附近的双电层中的静电力来存储和释放电能 [2]。当双电层电容器在充放电过程中，其只有外电路从外部进入的电子与溶液内部迁移到电解质充电界面的阴阳离子发生能量的释放与储存。正是因为这些原因使得充放电过程是高度可逆的，从理论上讲是可以循环使用无损耗的。但是实际上在充放电中，仍会有一些消耗。
（2）赝电容电容器
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