涂亮亮，賈春陽

(電子科技大學，電子薄膜與集成器件國家重點實驗室，微電子與固體電子學院，成都610054)

摘要：導電聚合物(聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩)作為超級電容器電極材料的研究引起了人們廣泛的興趣，該類材料制備的超級電容器具有成本低、容量高、充放電時間短、環(huán)境友好和安全性高等優(yōu)點。本文綜述了近年來基于導電聚合物及其與無機材料(碳材料/金屬氧化物材料)復合所得電極材料在超級電容器中的應用進展，指出具有納米結構導電聚合物材料及導電聚合物與無機納米材料的復合是超級電容器電極材料研究的重要發(fā)展方向。

1引言

電化學超級電容器[1，2](electrochemical supercapacitors，ES）也叫超級電容器(supercapacitors)，是介于電池和傳統(tǒng)電容器之間、能快速充放電、基于電極/溶液界面電化學過程的儲能元件。自從1957年Becker[3]申請了第一個超級電容器專利后，便在世界范圍內掀起了超級電容器的研究熱潮，然而直到1978年由Panasonic/Matsushita公司開發(fā)的超級電容器產品才在市場上出現[4]。由于具有高的能量密度、較長的循環(huán)使用壽命、環(huán)境友好和安全性高等優(yōu)點[5，6]，超級電容器可以廣泛應用于交通、移動通信、信息技術、特種航天和特種科技等領域[7—10]。隨著對超級電容器電極材料和器件結構的深入研究，研究者認識到要提高電容器的綜合性能，關鍵在于尋找合適的電容器電極材料。

目前，超級電容器的電極材料可分為三類：多孔碳材料(活性炭、碳纖維、碳納米管等)，金屬氧化物(RuO2、IrO2等)以及導電聚合物(聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物)(表1)[11]。

多孔碳材料和金屬氧化物作為電容器電極的研究已有較多的報道[12—18]，而導電聚合物作為電容器電極的研究相對起步較晚。由于該類材料具有成本低、比容高、充放電時間短等優(yōu)點[19，20]，近年來成為超級電容器電極材料研究的熱點。本文對超級電容器的工作原理及近些年導電聚合物在電容器電極材料的研究成果做了簡要總結，闡述了該類材料在超級電容器的應用前景及價值。

2超級電容器儲能機理

超級電容器可以按電極材料進行分類，但是更普遍的是按儲能機理分類。超級電容器按照儲能機理可分為兩類：(1)電化學雙層電容器(圖1)[21]，其能量的儲存主要由離子和電子在電解液和電極表面分離形成雙電層來完成[22]，常用電極材料有多孔碳材料；(2)法拉第準電容電容器(圖2)[21]，其能量的儲存主要是由特定電壓下電極材料的快速法拉第反應來完成[22]，常用電極材料有金屬氧化物和導電聚合物。由于法拉第準電容器是通過法拉第反應和雙電層共同作用達到高儲能特性，因此相比雙電層電容器具有較大的電容量[23]，大容量的電容器更趨于使用法拉第準電容器。目前用于這類超級電容器電極材料的金屬氧化物多為稀有金屬銥和釕，雖然這些材料能提供大容量的電容但卻因資源稀缺而受限。因此以聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及其衍生物為代表的導電聚合物電極材料越來越多地引起了人們的關注。

3聚苯胺類電極材料

聚苯胺自被發(fā)現適當摻雜可以導電后受到研究者的廣泛關注。由于具有成本低、易聚合、穩(wěn)定性好、易摻雜、高比容量等[24—26]優(yōu)點，聚苯胺在超級電容器中被廣泛用于電極材料。

Wang等[27]通過電化學方法在柔性基片上制備了聚苯胺，并將其作為電極進行電容性能的表征：在1mol/LH2SO4溶液中測試其比容量為233F/g，比體積容量為135F/cm3，該方法制備的電極為制備柔性電容器提供了可行性思路；由于柔性電容器在柔性鋰電池、化學傳感器和太陽電池等領域的大量需求，因而該方法有望進一步拓展電容器的應用。

Subramania等[28]通過化學氧化聚合（電流密度2mA/cm2）得到了檸檬酸摻雜的聚苯胺(檸檬酸與聚苯胺配比是1∶1)納米纖維，所得纖維平均直徑約為80—100nm(圖3)，其比容量隨著直徑的減小而有所增加；在1mol/LH2SO4溶液中掃描速率為5mV/s時其比容量達298F/g，該方法所制備的電極材料在能量存儲器件中存在潛在應用價值。Ryu等[29]通過化學氧化聚合分別制備了HCl、LiPF6摻雜的聚苯胺材料，雖然兩種物質摻雜所需時間不同，但機理相似，所得顆粒大小分別為90nm、160nm(圖4)；經過層壓(壓力為40kgf/cm，溫度為120℃）方法制備成電容器電極，在1mol/LEt4NBF4乙腈溶液中測試其電容性能，發(fā)現不同充放電電流密度下得到的比容量對電流密度依賴性很強；兩種摻雜方式制備的電極經5000次充放電測試后其比容量衰減約21%，因而這兩種電極均有較好的穩(wěn)定性。

Gupta等[30]通過電化學方法在不銹鋼(1cm×1cm)基板上制備了聚苯胺納米線，其直徑為30—60nm，在基板上沉積的厚度約20μm，為相互交錯的多孔結構；在1mol/LH2SO4中測試其電容性能，當循環(huán)掃描速率分別為10mV/s和200mV/s時其比容量分別為775F/g和562F/g；雖然不同掃描速率下比容量降低了25%，但比同等掃描速率條件下報道的金屬氧化物(下降50%—80%）電極材料要好很多，經過500次、1500次充放電后測試其比容量衰減分別約8%、9%，因此該方法制備的納米結構聚苯胺具有高的穩(wěn)定性。Raman等[31]利用不同脈沖電壓(0.9V和1.0V，圖5)制備了顆粒大小為20—40nm聚苯胺納米顆粒；在1mol/LH2SO4中進行電容性能表征，不同掃描速率對兩種脈沖電壓下制備的電極進行循環(huán)伏安測試，發(fā)現兩種電極的穩(wěn)定性均較好，但是兩種電壓下得到的聚苯胺比容量相差較大，分別為81F/g(0.9V)和166F/g(1.0V)，該方法為開發(fā)電極材料提供了一種新的思路。

Sivaraman等[32]通過化學氧化聚合制備了聚苯胺電極，并組成聚苯胺電極//FEP-g-AA-SO3H//聚苯胺電極的三層結構，其中FEP-g-AA-SO3H(1)為固態(tài)電解質；通過測試發(fā)現該固態(tài)電容器經1500次的充放電后比容量衰減約為20%，因而該方式組裝的電容器具有較高的穩(wěn)定性，給便攜式固態(tài)電容器發(fā)展提供思路。

聚苯胺是目前研究比較熱的導電聚合物材料，在電容器電極材料領域的研究成果較多[25，26]。納米結構與體材料相比具有比表面積較大、成本低等優(yōu)點。因此，納米結構聚苯胺電極材料在電容器這種希望擁有高比表面積電極材料的器件中有著獨特的結構優(yōu)勢。目前，對于電容器中電極材料的研究幾乎都是圍繞著聚苯胺納米結構的制備方法以及其電容性能的研究。為了得到理想比容量的聚苯胺電極材料，研究者正在嘗試不同方式制備聚苯胺納米結構，相應的研究成果將會給研究者帶來更多的驚喜，勢必會在開發(fā)超級電容器中發(fā)揮重要作用。

4聚吡咯類電極材料

聚吡咯也是一類用途很廣的導電聚合物材料，由于具有高的電導率、良好的環(huán)境適應性、較好的氧化還原性、易在多種有機溶液和水溶液中制備[33，34]，成為超級電容器電極材料研究的焦點之一。聚吡咯類材料一般通過化學氧化聚合和電化學聚合得到，兩種方式制備的電極材料電容性能相差較大。一般而言，電化學聚合較簡單，研究也比較多，但電容性能較差。

Kim等[35]通過電化學聚合分別制備了聚吡咯-LiClO4、聚吡咯-Nafion(高氟化樹脂)摻雜電極材料；在1mol/LNa2SO4中測試電容性能，發(fā)現LiClO4和Nafion摻雜的聚吡咯比容量分別為355F/g和344F/g，但是經Nafion摻雜的聚吡咯在3000次充放電測試后其比容量能保持90%，經LiClO4摻雜的聚吡咯在同等條件下充放電測試后比容量僅能保持70%，所以Nafion摻雜的聚吡咯材料更適合在超級電容器中充當電極材料。

Sharma等[36]通過脈沖電化學方法制備了多孔聚吡咯電極，聚吡咯的表面形貌與所給脈沖信號有密切關系，脈沖信號較短時所得材料比較好，信號較長時會使聚吡咯的缺陷增加；在0.5mol/LH2SO4溶液中測試電容性能，發(fā)現比容量高達400F/g，比能量密度達250Wh/g，并且經10000次充放電測試其比容量衰減很小，該方法制備的電極能為電容器電極的研究提供較好的方向。Ramya等[37]在不銹鋼基板上通過電化學聚合制備了聚吡咯材料電極，對該電極材料結構表征發(fā)現其顆粒大小約500nm；然后采用循環(huán)伏安、充放電及交流阻抗測試給出了其等效電路圖，并且經1000次充放電測試其比容量約保持在100F/g；電容器等效電路圖的給出有利于電容器器件效率的評估，為電容器的實際應用提供了更加詳細的參數指標。

Sun等[38]通過電化學聚合在NaCl、NaClO4溶液中分別以Ni膜為襯底制備了Cl－、ClO4－摻雜的聚吡咯膜，探討了兩種不同陰離子摻雜聚吡咯的電容性能：在1mol/LNaCl溶液中測試，得到Cl－摻雜的聚吡咯比ClO4－摻雜比容量要高(離子半徑較小更易于充放電離子的注入與抽取)，但可逆性能和穩(wěn)定性較差，綜合考慮性能較好的是ClO4－摻雜的聚吡咯；對該電極進一步考察發(fā)現，經過800次充放電測試其比容量衰減很小，可以作為電容器電極材料。

聚吡咯類材料在電容器中主要應用的是聚吡咯，有關其衍生物的研究報道較少。對于聚吡咯而言，研究集中在以吡咯為成分的有機-無機復合物中。通過復合的方式對單一聚吡咯性能進行改善，能制備出電容性能較好的電極材料。因此，聚吡咯復合材料的制備及其在電極中的應用已漸漸成為研究的趨勢。

5聚噻吩類電極材料

聚噻吩類用于超級電容器電極材料主要是通過對噻吩進行一定的修飾再制備成相應的電極材料。

Biso等[39]制備了聚3-甲基噻吩電極材料并考察其電容性能，其比容量達到200F/g。Kim等[40]制備了聚3-辛基噻吩與多壁碳納米管的復合材料，通過對該材料電容性能的表征，指出其有望成為一類性能較好的電極材料。Ferraris等[41]探討了PEPT(2)、PMSPT(3)、MPFPT(4)、PCNPT(5)4種噻吩衍生物作為電極材料的電容性能，指出這4種材料均具有較高的比能量密度和較高的穩(wěn)定性，均有望作為電容器的新電極材料。

目前，常用的聚噻吩類材料主要是PEDOT(6)，這是由于PEDOT具有可見光區(qū)較高的透明度、良好的環(huán)境穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性、較低的氧化還原電位、較高的電導率以及可n型或p型摻雜[42]等優(yōu)點。Liu等[43]通過電化學聚合在離子液中制備了PEDOT電極材料，發(fā)現離子液會影響PEDOT的氧化電位和表面形貌；在0.5mol/LH2SO4和含1mol/LLiClO4的乙腈溶液中分別測試其電容性能，在H2SO4中測試的比容量是LiClO4中的7倍，比容量為130F/g；在H2SO4中進一步測試發(fā)現經1000次充放電測試比容量幾乎不變，經20000次充放電后比容量仍然保持110F/g，經70000次充放電比容量衰減僅25%，因此該電極材料具有相當高的穩(wěn)定性，接近實際的應用要求。

Patra等[44]通過電化學聚合在不銹鋼基板上制備了PEDOT電極材料，在不同電解液中進行電容性能的考察，1mol/L草酸中比容量最高為250F/g。Bhat等[45]通過在不同電壓下電化學聚合制備了n型和p型摻雜的PEDOT電極材料，測試發(fā)現兩種類型電極的最大比容量只有121F/g，但是通過這種方式制備電極體現了PEDOT材料可多樣摻雜的特點，從而可以擴大PEDOT在電容器領域的應用潛力。Liu等[46]通過多孔氧化鋁模板利用電化學聚合制備了PEDOT納米管電極，在1mol/LLiClO4溶液中進行測試，發(fā)現掃描速率從50mV/s增加到1000mV/s的過程中，電極仍然保持良好的電容特性，且比容量最高達140F/g（接近理論比容量的70%），而且比功率能達25kW/kg，因而該結構的PEDOT電極是較好的電極材料。

聚噻吩類材料作為電容器電極材料的應用主要集中在其衍生物，對聚噻吩的研究較少。噻吩經修飾后可得到的衍生物很多，可是能滿足超級電容器性能且研究比較活躍的是PEDOT。由于可以n型和p型摻雜，這樣PEDOT可以比其他物質更具有結構和性能上的可選擇性，因而也會在電容器電極材料的研究中受到更多關注和期望。

6復合電極材料

超級電容器發(fā)展至今，研究越來越注重其綜合性能的提高。導電聚合物是一類較新的電極材料，與碳材料和金屬氧化物相比有著很多獨特的優(yōu)勢，但是該類材料在多次充放電以后存在循環(huán)壽命不高、離子傳輸較慢等缺點。因而采用導電聚合物與碳材料或金屬氧化物進行適當的復合成為電極材料研究的又一亮點。碳材料中的多孔碳材料和碳納米管均具有高比表面積、高導電率和化學穩(wěn)定等優(yōu)點[47，48]。如果能以多孔碳材料或碳納米管為載體復合適當的導電聚合物，勢必會大大改善電極材料性能；金屬氧化物與導電聚合物的復合可以將導電聚合物作為載體，通過模板(軟模板和硬模板)、無模板等方法將其制備成相應的納米結構，然后與納米的金屬氧化物進行復合。有機-無機材料的復合能體現兩種材料的協同作用[49]，可以通過復合充分發(fā)揮兩類材料的各自優(yōu)勢，改善電極的綜合性能。

Li等[50]通過化學方法制備了聚苯胺-碳材料復合電極，增加了聚苯胺電極的穩(wěn)定性，提高了比容量，在30wt%KOH溶液中測試其比容量高達747F/g，有望借此開發(fā)高比容量的電極材料。Kim等[51]通過化學氧化聚合制備了聚吡咯-VGCF(氣相生長碳纖維)、聚吡咯-VGCF-AC(活性炭)兩種復合電極，探討了聚吡咯-VGCF電極中VGCF上聚吡咯膜不同厚度對其電容性能的影響，以及聚吡咯-VGCF-AC中聚吡咯-VGCF與AC不同配比對電極材料的電容性能的影響；研究發(fā)現VGCF上聚吡咯膜的厚度在5—10nm時聚吡咯-VGCF電極的比容量最高達588F/g(6mol/LKOH溶液中掃描速率30mV/s)，且具有很好的穩(wěn)定性(6mol/LKOH溶液中掃描速率200mV/s時比容量保持550F/g)；聚吡咯-VGCF-AC復合電極中聚吡咯-VGCF質量分數為60%，AC為20%時比容量最高，其在6mol/LKOH溶液中掃描速率為200mV/s時測試其比容量達300F/g，穩(wěn)定性也很好；文獻指出，加活性炭后比容量減少與VGCF有關，如果將VGCF換成碳納米管或許不會出現此類情況，但是兩種復合電極仍可作為高比容量超級電容器電極材料。Cebeci等[52]對PEDOT進行修飾制備了ENBTE(7)，通過電化學聚合制備了ENBTE-CFME(碳纖維復合電極)，在含0.1mol/LEt4NBF4的二氯甲烷溶液中考察其電容性能，經循環(huán)伏安、充放電測試表明該復合材料能夠作為一種新型的電極材料，該方法為開發(fā)以PEDOT為單體的電極材料提供了有效的借鑒。

Gupta等[53]通過電化學聚合制備了聚苯胺-單壁碳納米管復合電極，并且討論了聚苯胺不同質量分數下復合材料的形態(tài)，在70—75wt%時聚苯胺能較好地附著在碳納米管上；在1mol/LH2SO4中測試發(fā)現當聚苯胺含量在73wt%時所得復合電極的比容量達485F/g，比能量達228Wh/kg，比功率達2250W/g，經500次、1000次充放電后其比容量衰減分別僅5%、6%，因而有著較高的穩(wěn)定性能，該復合電極為實用電容器電極的開發(fā)提供思路。

Sivakkumar等[54]通過化學聚合分別制備了聚苯胺納米纖維、聚苯胺-多壁碳納米管電極材料，并均在1mol/LH2SO4溶液中表征了兩種電極的電容性能：單純的聚苯胺電極比容量能達到554F/g，經過連續(xù)1000次充放電后，測試其比容量下降迅速(約為初始比容量的10%，57F/g)即衰減很厲害；而聚苯胺-多壁碳納米管復合電極比容量能達到606F/g，并且連續(xù)200次充放電后，測試其比容量下降很少，連續(xù)1000次充放電后測試其比容量為386F/g，即有較穩(wěn)定的比容量，這在實際應用中有著很高價值。

Zhou等[55]通過化學聚合制備了聚吡咯-單壁碳納米管復合電極，通過苯磺酸對單壁碳納米管進行處理，然后再與吡咯反應制備電極材料，在6mol/LKOH溶液中測試其電容性能，發(fā)現比容量達350F/g，比能量密度達3.3kJ/kg。Jiyoung等[56]通過化學氧化聚合制備了聚吡咯-單壁碳納米管復合電極，復合使兩種材料在結構上相互填補，從而形成多孔的網狀結構，探討了兩種組分不同配比下對復合電極

電容性能的影響：在1mol/LNaCl溶液中測試，發(fā)現兩種組分配比為1∶1時比容量最高達131F/g，比純的碳納米管(17F/g)和純的聚吡咯(90F/g)電極均要高很多，此種制備電極的方法在工業(yè)生產中較容易實現。Fang等[57]通過脈沖電化學方法在多壁碳納米管上沉積聚吡咯得到聚吡咯-多壁碳納米管復合電極材料，探討了不同脈沖時間下復合電極比容量的變化，當脈沖持續(xù)5s、間隔600s時吡咯能與多壁碳納米管適量摻雜，且復合電極比容量最高；在1mol/LNa2SO4溶液中測試能達到427F/g，該方法制備的電極能更直接地用于實際電容器器件中。

Chen等[58]通過水熱法制備了PEDOT-多壁碳納米管復合電極材料，先利用PSS(聚苯乙烯磺酸)對碳納米管進行適當的處理然后進行復合，PSS的出現使得PEDOT能在碳納米管上形成均勻的膜，使所形成的復合物能形成協同互補效應的核-殼結構；在0.5mol/LH2SO4溶液進行測試，兩種組分配比為1∶1時比容量最高達198.2F/g，且2000次充放電測試后比容量衰減約26.9%，該復合物電極比容量雖不是很高但是所得到的特殊核-殼結構為制備電極材料開辟了新方向。

利用導電聚合物與多孔碳材料、碳納米管復合制備的電極材料，其電容性能均比單一材料要好且綜合性能優(yōu)越，該方法為超級電容器電極材料的制備提供了很好的方向。

聚合物不僅能與碳材料復合得到效果較好的電極材料，與金屬氧化物復合也能得到效果很好的電極材料。Sun等[59]通過電化學聚合制備了聚苯胺、聚苯胺-MnOx電極材料(式1為氧化錳的充放電過程)，并在1mol/LNaNO3溶液中分別表征了兩種電極的電容性能：單純聚苯胺為408F/g，而聚苯胺-MnOx電極材料的比容量達588F/g(比單純的聚苯胺電極比容量提高約44%）；經過連續(xù)1000次充放電后復合電極的比容量仍然保持90%(相對于初始比容量)，其庫侖效率也高達98%，測試電極質量增加對比容量沒有大的影響。

Hu等[60]制備了聚苯胺-SnO2復合電極，先通過溶膠-凝膠制備了直徑為20—60nm的SnO2顆粒，然后經化學氧化聚合制備復合電極；經過對復合電極結構的分析得到SnO2嵌入到聚苯胺的網狀主鏈上，增加了電極接觸界面的孔隙率；在1mol/LH2SO4溶液中分別測試純SnO2電極和復合電極的電容性能，復合電極的比容量約為純SnO2電極的3倍，比能量密度為42.4W·h/kg，庫侖效率為96%，且經500次充放電后其比容量衰減僅4.5%；該電極充分體現了兩種材料的協同效應，使得兩種材料的性能得到了相互補充。Song等[61]通過化學氧化聚合分別制備了聚苯胺、聚苯胺-Nafion、聚苯胺-Nafion-RuO2電極材料(式2為RuO2水合物充放電過程)，討論了RuO2水合物不同質量分數下復合物形貌對電容性能影響，發(fā)現含量約為50%時最佳；在1mol/LH2SO4溶液進行電容性能的測試，分別采用不同掃描速率時3種電極的比容量大小始終是：聚苯胺-Nafion-RuO2>聚苯胺-Nafion>聚苯胺，并且聚苯胺-Nafion-RuO2電極材料的比容量達475F/g，3種電極經1000次充放電后測試其比容量衰減分別為：20%(聚苯胺-Nafion-RuO2）、16%(聚苯胺-afion)、38%(聚苯胺)，該方法所得電極具有較高的比容量和較好的穩(wěn)定性能可為高比電容器的開發(fā)提供借鑒。

Mallouki等[62]通過化學聚合制備了聚吡咯-Fe2O3納米復合電極，其顆粒大小在400—500nm，且Fe2O3納米顆粒附著在聚吡咯主鏈上充當支撐聚合物生長的支持物；討論了不同配比、不同電解液中復合電極的電容性能，發(fā)現當聚吡咯含量在70—82wt%時復合材料的電導率最好且阻抗最低；在1mol/LPC/NEt4BF4溶液中測試有著高比容量和高穩(wěn)定性，且經過1000次充放電后比容量衰減僅有3%。Graeme等[63]通過化學聚合制備了聚吡咯-磷鉬酸鹽多孔復合電極，討論了兩種物質配比、多孔的含量對電容性能的影響；發(fā)現配比在10∶1(吡咯與磷鉬酸鹽)且多孔含量應該適中時性能較好，在0.5mol/LH2SO4中測試其比容量高達700F/g，經過4000次充放電后比容量衰減僅有10%，并且換成其他電解液時，在1000—2000次充放電后比容量衰減也是10%；同時指出，該復合電極比先前報道的比容量(240F/g)提高了很多，這一方法為超級電容器的實際應用邁出了很重要的一步。Zang等[64]通過無模板法在pH=6.8的磷酸緩沖液中制備了排列較好的聚吡咯納米結構，然后利用濺射法在制備好的聚吡咯上進行RuO2的復合，得到聚吡咯-RuO2復合電極材料；在1mol/LH2SO4溶液中測試電容性能，發(fā)現復合電極的比容量是無RuO2復合的聚吡咯電極的3倍(大約302F/g)，且復合電極穩(wěn)定性較好，經300次充放電測試其比容量仍然保持90%，該復合電極材料有望在微電容電器中得到應用。

Murugan等[65]利用化學氧化聚合制備了PEDOT-MoO3納米復合電極，通過對復合前后結構的測試發(fā)現兩種物質在結構上產生了互補的效應，從而使得復合物比單一MoO3的電導率提高了幾個數量級；在含1mol/LLiClO4的碳酸乙烯酯與碳酸二甲酯混合溶液(體積比1∶1)中測試其電容性能，得到復合電極的比容量約為300F/g比單一MoO3的比容量(約為40mF/g)提高了好幾個數量級，該復合電極有望在小型器件中作為電容的電極材料。

Huang等[66]制備了PEDOT-PSS-RuO2復合電極材料，先利用化學氧化聚合制備PEDOT-PSS，再將其在ITO(1cm×1cm)玻璃基底上進行旋涂，然后再通過電化學方法沉積RuO2；為了進行對比，他們還在同等條件下制備了單一的RuO2電極，將兩種電極在同等條件下進行電容性能表征，在0.5mol/LH2SO4溶液中測試：單一RuO2的比容量達762F/g，而PEDOT-PSS-RuO2的比容量高達1409F/g，復合電極比容量的增加主要在于Ru3+與Ru4+間的轉變，另外還與復合電極表面的RuO2顆粒增加了復合電極的有效表面積有關。

有機-無機復合在電容器電極制備中的研究成果很多[67—72]，許多研究者都希望通過這種方式尋找到性能優(yōu)越的電極材料，從而滿足實際應用中高比容量、高能量密度和高穩(wěn)定性的要求。復合電極除了可以利用有機-無機協同效應來得到有機-無機復合電極材料，還可以利用有機材料間適當的共聚反應制備復合電極材料。許多研究者[73—77]考察了苯胺、吡咯、噻吩及其共聚衍生物所得復合電極材料的電容性能，指出該方法也能制備性能較好的材料，因此復合電極勢必成為人們研究的重點與熱點。

7結論與展望

超級電容器的出現，緩解了能源系統(tǒng)中功率密度與能量密度之間的矛盾。因具有高的功率密度、較長的循環(huán)使用壽命、充放電速度快、環(huán)境友好和安全性高等優(yōu)勢，超級電容器的開發(fā)將會在世界范圍內越來越受到重視，其應用也將會滲入到日常的生產、生活中。

導電聚合物作為一種新型的電容器電極材料，具有成本低、高比容、較短的充放電時間等優(yōu)點。雖然研究工作起步較晚，卻已成為了研究的焦點。導電聚合物不僅可以單獨制備成高比容量的電極材料，而且還可以利用有機-無機材料間的協同作用，得到性能更佳的復合電極。無論研究單純的導電聚合物還是其復合物，導電聚合物均會在發(fā)展電容性能更好的超級電容器中起到不可替代的作用。

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