背景
近年來小型化、可移動、可穿戴消費類電子產品和電動汽車的快速發展，對電化學能源存儲器件提出了更高的要求。超級電容器因其高功率密度、超快充放電速率和長循環穩定性，被視為一種很有前景的新型電化學儲能器件，受到了研究者的廣泛關注。
發展新一代高比能、高功率、智能化超級電容器，最關鍵的是發展高性能電極材料。石墨烯具有高比表面積（2620 m2/g）、優異導電性、出色機械性能和高理論比容量（550 F/g）等優點，因此被廣泛認為是一種極具潛力的電極材料。
圍繞石墨烯基材料製備、結構設計及其在超級電容器中的應用這一主題，研究者從電化學性能和功能性兩個方面對石墨烯基超級電容器研究領域的最新進展進行了詳細綜述。
首先，根據儲能機理的不同對超級電容器的分類進行了介紹，然後按照能量密度逐步提高的脈絡，對石墨烯材料在高質量和高體積比容量的雙電層電容器、石墨烯與導電聚合物或過渡金屬氧化物/氫氧化物複合材料在贗電容超級電容器、石墨烯材料在水系非對稱超級電容器、鋰離子電容器、鈉離子電容器中的應用分別進行了詳細介紹，重點關注了比表面積、孔結構、摻雜、複合等對超級電容器性能的影響；然後面向智能穿戴及微電子系統等方面的潛在應用，具體為：（1）面向高電壓應用的串聯超級電容器；（2）面向可編織、可穿戴應用的纖維狀超級電容器；（3）面向在狹小空間或集成電路中應用的微型化超級電容器；（4）面向兼具儲能性能與美學性質的任意形狀超級電容器，對石墨烯基材料用於上述新概念超級電容器的最新進展進行了總結和討論。最後，依據現在的發展趨勢，研究人員給出了石墨烯基超級電容器領域現存的問題，並展望了未來的發展方向。
1，石墨烯基材料在高性能超級電容器中的應用
2，石墨烯基材料在新概念超級電容器中的應用
結論：
在對以上研究進展總結的基礎上，作者從高質量石墨烯材料的可控制備、石墨烯基材料組成、結構與應用的關係、質量與體積比容量的平衡、界面構築等幾個方面指出了仍待解決的問題，並展望了石墨烯基高比能、柔性化、微型化等特徵超級電容器未來的發展方向。
閱讀更多 科研君666 的文章
