随着便携式和可衣着智能电子产品的快速生长 ，其对储能器件的要求越来越高 ，古板的超等电容器难以知足其需求 ，柔性超等电容器因其具有轻盈、可弯折以及优异的循环稳固性 ，成为新一代有重大潜力的储能器件 。本文先容了超等电容器以碳纤维在柔性超等电容器的研究希望 ，总结了柔性超等电容器保存的问题并提出了展望 。
电极质料是决议超等电容器性能优劣的要害 ，怎样兼顾活性电极的柔性化和高能量密度是一个难点 。碳质料在硬度、光学特征、耐热性、导电性等方面都优异于其他质料 ，很是适相助为柔性超等电容器的基础电极质料 。其中碳纤维具有优异的导电、导热性 ，以及优异的化学稳固性 ，受到研究者们的普遍关注 。通过差别的结构设计能够将电极、电解质、柔性基板更好的团结 ，一方面能够包管柔性超等电容器的无邪性 ，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%以上的新型纤维质料 ，比照古板的玻璃纤维 ，它耐侵蚀性强 ，质量比金属铝轻 ，强度比钢铁高 ，具有外柔内刚的特点 。纤维状的碳质料如碳布和纳米纤维纸等兼顾优异的导电性和柔韧性 ，常用于制备柔性超等电容器的电极 。纤维状超等电容用具有能量密度低的弱点 ，这也经常限制了它的应用 ，碳纤维作为电极质料不破例 。
为了提高能量密度可以通过事情电势窗口、比电容最大化两种要领 。使用有机电解质或者离子电解质可以提高电导率 ，组装非对称超等电容器可以有用提高电势窗口 。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 ，可以有用增大电势窗口电压 。关于提高比电容 ，可以接纳与赝电容质料复合 ，爆发赝电容效应 ，提高电极质料的贮存能力 。碳纤维经常作为柔性基底 ，在其外貌沉积生长金属氧化物或导电聚合物 ，作为电极质料 。研究职员制备了改性氮掺杂碳纤维布电极 ，展现了优异的电化学性能 ，为大规模制备高性能碳纤维电极质料提供了一条轻盈而有用的途径 。研究职员通过电沉积法在碳纤维布上生长的镍-钴层状双氢氧化物 ，该电极在1A/g的电流密度下具有1540F/g的高比电容 。
柔性超等电容器的要害在于高性能与优异柔韧性的电极 。碳纤维的优异物理化学性能和可编织性 ，很是适相助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 ，可以通过扩大电势窗口和增大比电容来提高能量密度 。碳纤维与差别的金属氧化物的复合增添了贮存能力 ，使用有机、离子电解质可以电导率 ，差别的金属氧化物功函数差别 ，组装非对称超等电容器可以扩大电势窗口电压 。
总之 ，碳纤维等纳米碳质料在柔性超等电容器中有着辽阔的应用远景 ，但仍有一些问题需要思索与解决 ，如：
（1）柔性超等电容器性能没有建设统一评判标准 。
（2）纳米碳质料价钱总体偏贵 ，现在还难以用于工业化生产 。
（3）应该一直探寻新的电化学性能优异的质料 ；从细微处剖析储能机理 ，对现有质料举行刷新 ；还可以针对应用场合的差别 ，对超等电容器结构举行刷新 。
文章泉源：知网
