本文摘要：图3（a）P-CMC的制备(b) P-CMC中的双电子-电荷转移和离子扩散路径(c)电流密度为 50 mA cm −2 时Co3O4/GN/BC电极的循环稳定性(d) Co3O4/GN/BC在 %u3B1、%u3B2 和 %u3B3层的水接触角测试, (e) Co3O4/GN/BC横截面的SEM图 化石能源短缺和全球变暖是当今世界关注的热点问题探索绿色高效的设备来转换和存储清洁、可再生能源将是一个极其重要的课题。

图3（a）P-CMC的制备(b) P-CMC中的双电子-电荷转移和离子扩散路径(c)电流密度为 50 mA cm −2 时Co3O4/GN/BC电极的循环稳定性(d) Co3O4/GN/BC在 %u3B1、%u3B2 和 %u3B3层的水接触角测试, (e) Co3O4/GN/BC横截面的SEM图

化石能源短缺和全球变暖是当今世界关注的热点问题探索绿色高效的设备来转换和存储清洁、可再生能源将是一个极其重要的课题。超级电容器作为一种先进的储能装置在便携式、可穿着、柔性电子产物和存储质料等领域受到了广泛关注。

但在获得高能量密度和长循环寿命的前提下大规模的开发使用可再生质料制备超级电容器仍然是一个极大挑战。纤维素作为一种天然高分子质料由于具有高的长径比、大的比外貌积、富厚的孔隙率和较强的机械性能使其成为一种极具潜力的柔性电极质料。然而将其用作柔性电极质料仍存在导电性差、能量密度小和电容低等问题。

近年来许多研究着眼于将纤维素及其衍生物与导电质料（碳质料、导电聚合物和金属颗粒）复合制备具有优异电化学性能的纤维素基柔性复合质料。克日 东北林业大学黄占华教授团队在 《Journal of Materials Chemistry A》上揭晓了题为Overview of Cellulose-Based Flexible Materials for Supercapacitors的综述（DOI: 10.1039/D0TA10504J）。对纤维素基复合质料在超级电容器中的应用举行了全面的总结和深入的分析。

为相识决上述问题在此基础上一些研究通过引入赝电容质料（如金属及其氧化物、导电聚合物）设计了兼备高比电容和良好机械性能的三元复合电极质料（图3）。

金属氧化物的引入使其比电容获得大幅度增加且具有优异的循环稳定性。

系统报道： 加拿大最年轻的两院院士陈忠伟团队能源领域结果集锦

1. 纤维素基柔性电极、电解质及隔膜

图1. 种种纤维素基复合质料在超级电容器中的应用

该综述先容了纤维素基复合质料的组成和结构分析了其作用机理和优缺点详细讨论了具有奇特结构、机械柔性和优异电化学性能的超级电容器柔性电极及电解质/隔膜的应用原理和优势；重点对纤维素基复合质料在电极和电解质/隔膜中的应用、纤维素基复合质料组装的对称超级电容器（SSC）和非对称超级电容器（ASC）的性能举行了详细的分析；并对纤维素基复合质料的绿色大规模制备和实际应用等方面举行了深入的展望。

（3）探索简朴且节能环保的方法制备出具有优异的电化学性能、良好的柔韧性和稳定的循环性能的纤维素基电极复合质料是解决绿色制备问题的关键。

图5（a）PPy/rGO/BC复合纸电极的制备和CV曲线(b) CNFs/rGO-SC, CNFs/PPy-SC 和 CNFs/rGO/PPy-SC在差别电流密度下的面电容（c）CNFs/rGO/PPy在差别弯曲角度下的CV曲线（d）S-PRC基对称超级电容器的示意图（e）S-PRC膜的合成示意图。

（4）寻求高容量和高性能的新型质料实现整个电化学系统稳定性和相互协调性也是极具挑战性的研究内容。

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