复合材料学报

作者：陈少杰, 徐海兵, 张雪辉, 刘东, 颜春, 陈刚, 吕东喜, 祝颖丹,

关键词：多功能复合材料, 超级电容器, 储能, 碳纤维电极, 表面改性,

在能源危机与生态环境持续恶化的大背景下，开发先进储能技术成为各国竞相研究的重点。将碳纤维作为多功能结构电极与聚合物电解质复合，制备兼具储能与结构承载的复合材料结构超级电容器(Structural supercapacitor composites，SSC)，有望满足现代装备对高效储能与轻量化结构的双重需求，在新能源汽车、航空航天等领域具有广泛应用前景。碳纤维电极是SSC的重要组件，承担着富集电荷与力学承载的双重任务，应具有高比表面积、优良的力学性能及树脂电解质浸润能力。然而常规碳纤维表面光滑，比表面积小，化学惰性大，不利于电荷的存储及树脂电解质的浸润，限制了高性能SSC的制备与应用，必须对其进行表面改性处理。本文介绍了SSC用碳纤维电极材料的研究现状，重点阐述了刻蚀活化改性、碳基活性材料修饰、纳米金属化合物活性材料修饰、聚苯胺修饰等改性方法，总结了不同碳纤维电极制备方法对SSC储能及力学性能的影响行为与机制，归纳了各自优缺点，并展望了SSC用碳纤维电极研制面临的挑战及发展趋势。

来源：2023年第11期

《复合材料学报》期刊编辑部

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