超级电容器用多孔炭质复合电极材料结构的定向控制及其相关体系技术集成

针对单一炭质多孔材料不能同时兼具超高有效表面积、高导电性等学科难点，开展超级电容器用多孔炭质复合电极材料结构的定向控制及其与电解液二元体系的适配性原则等集成性基础研究。. 采用催化剂和KOH协同活化，CVD后期修饰等技术，制备孔径分布，表面化学环境可控的超级活性炭；控制溶胶-凝胶的相变推动力以及水凝胶散射体的回转半径，制备出具有多孔、自粘结、高导电网络结构的炭气凝胶；研究二者复合效应及其性能耦合机制。研究复合电极材料/电解液二元体系的适配性原则，包括小尺寸效应下电解液在纳米孔中的分子热力学，不同存在状态的电解质离子对表观电容的贡献权重与机制；电解质正、负离子与电子在复合电极上迁移特征和匹配原则。试图同时提高电容量和耐受电压，加和性提升超级电容器的能量密度。. 上述深层次基础科学问题的解决和技术集成，对解决困绕此领域的共性问题、衍生新的学科生长点、推动产业化进程，具有较大帮助。