一、文献综述
柔性电极材料中碳量子点/导电高分子材料的研究现况
1.引言
在众多电化学储能器件诸如锂离子电池、燃料电池、超级电容器等中,超级电容器以其充放电速度快、循环寿命长和功率密度大等优点而受到研究者们的广泛研究[1]。
超级电容器也叫做电化学电容器，是一种介于二次电池和普通电容器的一种新型储能装置，通过在电极表面实现离子的吸附和脱附或者快速的氧化还原反应实现能量的储存[2]。它通常由电极、电解质、集流体和隔膜四部分组成[3]，具备比二次电池更优秀的比功率和循环寿命，并且具备比普通电容器更优异的储能效率。由于储能机理的区别，其可分为双电层电容器和赝电容型电容器两类。双电层超级电容器的储能原理主要靠电极剩余电荷的静电作用完成。而赝电容型电容器的储能主要靠电子迁移完成，这个过程中电活性材料发生了化学反应或氧化态反应，这种能量储存是间接的[4]。
然而，传统的超级电容器由于电极的不可弯曲性致使器件形状受到很大限制,而且在电极的制备过程中涉及金属集流体与黏结剂,这同样会使超级电容器的电化学性能降低[5]。随着便携式电子产品的快速发展，可穿戴、可弯曲的柔性储能器件的需求越来越大，因此开发适应柔性可穿戴电子产品所需的柔性、小体积、高电化学性能的储能器件具有重要意义[6-9]。
2.柔性电极材料研究现况
电极作为超级电容器的重要组成部分，主要由集流体与电极材料结合而成，集流体的主要功能是为电极材料的附着提供条件、为电极材料和电解液的反应提供场所，并为电解液离子的移动提供通道等[4]。目前常用柔性集流体按材料可分为金属、碳材料、高分子材料三大类[10]。
2.1碳材料
碳材料因具有导电性好、比表面积大、电化学性能稳定、工作温度范围宽和资源丰富等特点而备受研究者青睐。但是活性炭为代表的零维电极活性材料，在其制备的过程中需要添加黏结剂（常为不显电性的高分子有机溶剂），显著增大电极的内阻，降低超级电容器的电化学性能；而以碳纳米管为代表的一维纳米碳材料以及以石墨烯为代表的二维碳纳米材料，虽然具有强度高、导电性高、导热性好、性能稳定、电子迁移速度快等优点，但是其表面存在大量的pi;-pi;键、氢键和范德华力，在制备的过程中层与层之间容易堆叠，不易分散，从而降低了有效比表面积，影响了电化学性能[2]。
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