随着便携式和可穿戴智能电子产品的急剧发展，其对储能器件的要求越来越高，传统的超等电容器难以满足其需要，柔性超等电容器因其拥有轻便、可弯折以及优良的循环不变性，成为新一代有巨大潜力的储能器件。本文介绍了超等电容器以碳纤维在柔性超等电容器的钻研进展，总结了柔性超等电容器存在的问题并提出了瞻望。
电极资料是决定超等电容器机能曲直的关键，若何两全活性电极的柔性化和高能量密度是一个难点。碳资料在硬度、光学个性、耐热性、导电性等方面都优异于其他资料，极度适合作为柔性超等电容器的基础电极资料。其中碳纤维拥有优良的导电、导热性，以及优异的化学不变性，受到钻研者们的宽泛关注。通过分歧的结构设计可能将电极、电解质、柔性基板更好的结合，一方面可能保障柔性超等电容器的矫捷性，另一方面也能提高柔性超等电容器的储能。
碳纤维作为一种碳含量在95%以上的新型纤维资料，对比传统的玻璃纤维，它耐侵蚀性强，质量比金属铝轻，强度比钢铁高，拥有表柔内刚的特点。纤维状的碳资料如碳布和纳米纤维纸等两全优良的导电性和柔韧性，常用于造备柔性超等电容器的电极。纤维状超等电容器拥有能量密度低的弊端，这也时时限度了它的利用，碳纤维作为电极资料不例表。
为了提高能量密度能够通过工作电势窗口、比电容最大化两种步骤。使用有机电解质或者离子电解质能够提高电导率，组装非对称超等电容器能够有效提高电势窗口。MnO3的功函数高达6.9eV，可用作正极，MnO2的功函数4.4eV，可用作负极。由于正负电极功函数相差较大，能够有效增大电势窗口电压。对于提高比电容，能够采取与赝电容资料复合，产生赝电容效应，提高电极资料的贮存能力。碳纤维时时作为柔性基底，在其表表沉积成长金属氧化物或导电聚合物，作为电极资料。钻研人员造备了改性氮掺杂碳纤维布电极，展示了优良的电化学机能，为大规模造备高机能碳纤维电极资料提供了一条轻便而有效的蹊径。钻研人员通过电沉积法在碳纤维布上成长的镍-钴层状双氢氧化物，该电极在1A/g的电流密度下拥有1540F/g的高比电容。
柔性超等电容器的关键在于高机能与优良柔韧性的电极。碳纤维的优异物理化学机能和可编织性，极度适合作为柔性超等电容器的电极。碳纤维电极的问题是能量密度低，能够通过扩大电势窗口和增大比电容来提高能量密度。碳纤维与分歧的金属氧化物的复合增长了贮存能力，使用有机、离子电解质能够电导率，分歧的金属氧化物功函数分歧，组装非对称超等电容器能够扩大电势窗口电压。
总之，碳纤维等纳米碳资料在柔性超等电容器中有着辽阔的利用远景，但仍有一些问题必要思虑与解决，如：
（1）柔性超等电容器机能没有成立统一评价尺度。
（2）纳米碳资料价值总体偏贵，目前还难以用于工业化出产。
（3）应该不休探寻新的电化学机能优异的资料；从轻微处罚析储能机理，对现有资料进行改进；还能够针对利用场所的分歧，对超等电容器结构进行改进。
文章起源：知网
