超級電容器具有超大容量和高儲能密度，在電動車和脈沖電源方面具有很好的應(yīng)用前景現(xiàn)有的超級電容器主要是以電化學(xué)方式存儲電荷的，所以也稱之為電化學(xué)電容器。按照工作原理的不同電化學(xué)電容器又分為雙電層電容器和法拉第準(zhǔn)電容器，這兩種電容器雖然工作原理不同，但采用的單元結(jié)構(gòu)形式是相同的，大都是兩極對稱的結(jié)構(gòu)電極材料的研究主要集中在活性碳系列（包括碳纖維和碳納米管等、過渡金屬氧化物和高分子導(dǎo)電聚合物上。二氧化釘/活性碳復(fù)合電極的電容量主要也是來自于法拉第氧化還原反應(yīng)，同時也有少量在多孔電極表面上形成的雙電荷層的貢獻(xiàn)。電解質(zhì)傾向于采用導(dǎo)電率較高的液體電解質(zhì)，目的是為了減小內(nèi)電阻由于受這類電解質(zhì)電解電壓的限制，超級電容器的單元工作電壓很低，一般水性電解質(zhì)小于1.2V，'有機(jī)電解質(zhì)小于3.5V，這就限制了它的應(yīng)用范圍。為了滿足更高工作電壓的要求，通常的做法是采用多單元串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，但是，電容器串聯(lián)之后會使總?cè)萘繙p少、內(nèi)阻增加，從而使功率特性變差所以，提高超級電容器的單元工作電壓，是保證其作為大功率、高能密度儲能器件的重要前提之一，同時還要減小內(nèi)電阻，以滿足大電流快速充放電等功率特性的要求*為了提高超級電容器的單元工作電壓，本實(shí)驗(yàn)通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合，結(jié)合了鉭電解電容器的陽極和電化學(xué)電容器的陰極，即由金屬鉭陽極、Ta205陽極電介質(zhì)、Ru02iH20/AC陰極和38wt%的硫酸電解質(zhì)溶液組成一種新型的混合型超級電容器該電容器既具有電解電容器的高耐壓特性，又具有電化學(xué)電容器的高儲能密度的優(yōu)點(diǎn)。另外，它還解決了在快速的周期性充放電時，因容量下降和內(nèi)阻增加，而造成電容器壽命縮短的問題，使電氣性能更加穩(wěn)定。

　　2實(shí)驗(yàn)2.1二氧化釕/活性炭復(fù)合電極的制備用Sol-Gel法制備二氧化釕吒然后在150*C的溫度下脫水處理10h，得到無定型水合二。氧化釕粉末。將制備的水合二氧化釕與活性碳粉末分別按四種不同的配比配制，研磨后混合均勻，并加入適量的PTFE作為粘結(jié)劑。根據(jù)薄膜制備技術(shù)壓制成厚度為0.2mm的薄膜，截取尺寸為lcmxlcm的電極片，然后在足夠的壓力下將其壓制在金屬鉭箔集電極上。把上述四種配比材料制成的薄膜電極樣品分別記為14待測。

　　2.2二化釕/活性碳復(fù)合電極的電化學(xué)性能測試測試儀器采用CHI660A型電化學(xué)工作站。

　　對電極樣品做循環(huán)伏安測試由上述實(shí)驗(yàn)電極、氯化亞汞參比電極和大面積惰性輔助鉑黑電極在一定濃度的硫酸電解質(zhì)溶液中組成三電極系統(tǒng)，掃描速率為2mV/s，掃描電位范對電極樣品做阻抗譜測試給上述實(shí)驗(yàn)電極系統(tǒng)施加一個5mV的小幅正弦交流信號，信號的頻率范圍是0.1Hz100kHz，測量復(fù)合電極的阻抗特性* 2.3混合型趄級電容器的結(jié)構(gòu)研究混合型超級電容器采用了鉭電解電容器的陽極和電化學(xué)電容器的陰極陽極由高純度的多孔金屬鉭粉末作為電極原料，壓制成型后，在高溫下燒結(jié)。然后放入一定濃度的磷酸溶液中，用電化學(xué)方法在鉭表面生成一層五氧化二鉭薄膜，作為陽極電介質(zhì)，共同組成超級電容器的陽極，尺寸為415mmx3mm.陰極選擇二氧化釕/活性碳復(fù)合電極，電極尺寸為015mmx.2mm.按組裝混合型超級電容器，該電容器為二個陽極和三個陰極的結(jié)構(gòu)，陽極和陰極之間用玻璃纖維布做隔板，電解質(zhì)為38wt%的硫酸溶液。電極之間并聯(lián)堆放，。組成緊密的結(jié)構(gòu)，目的是為了減少體積，提高單位體積的能量密度。該混合型超級電容器是兩極不對稱結(jié)構(gòu)，在工作時由陽極電介質(zhì)五氧化二鉭承擔(dān)大部分的工作電壓，所以電容器的工作電壓是由陽極電介質(zhì)的擊穿電壓決定的1.本研究中設(shè)計的單元工作電壓為50V.復(fù)合電極的循環(huán)伏安曲線2*4混合型超級電容器樣品的性能測試測試系統(tǒng)采用CHI660A型電化學(xué)工作站，實(shí)驗(yàn)溫度為室溫。

　　對組裝的混合型超級電容器做恒流充放電實(shí)驗(yàn)充放電電流為0.1A，充放電電壓范圍為010V，經(jīng)過若干次循環(huán)充放電后電容器的性能基本穩(wěn)定。電容器的電容量根據(jù)放電曲線可按下式計算：。該測量值滿足下列關(guān)系：J3x10-4xC7x以12），其中C為超級電容器的電容量，單位為F；f；為工作電壓，單位為V.說明該混合型超級電容器的漏電流在允許的范圍內(nèi)，可以滿足放電性能的要求。

　　4結(jié)論a：H20/AC復(fù)合電極的比電容達(dá)560F/g，是一種理想的電極材料。

　　2通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化組成了混合型超級電容器，該電容器與電化學(xué)超級電容器比較，單元工作電壓得到了實(shí)質(zhì)性地提高。

　　3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合型超級電容器具有較高的儲能密度、良好的阻抗特性和頻率特性。

　　實(shí)驗(yàn)樣品的參數(shù)指標(biāo)與美國Evans公司的THQS2（50V、1.5mF）比較接近如果將該混合型超級電容器并聯(lián)使用，可以滿足大電流充放電的要求，實(shí)現(xiàn)高儲能密度和高功率密度在同一器件上的統(tǒng)一。