（3）石墨烯

石墨烯在超级电容器的应用方面具有巨大的潜力，它具有超大的比表面积、高电导率、化学稳定性高的优异特征[16]。但是在应用过程中，石墨烯还面临着许多困难，石墨烯的高稳定性让它难以被电解液润湿，而且它容易产生团聚现象。目前对石墨烯的研究主要从下面两种方向进行：一，在石墨烯表面附着具有反应性基团的化合物，来提高其分散性，减少团聚的发生；二，用过渡金属氧化物对石墨烯进行表面改性。

1。2。3  法拉第超级电容器

法拉第超级电容器又叫准电容器，它的储能机理和双电层超级电容器的储能机理不同，它是电极活性物质[17]，如金属氧化物或导电聚合物，在电极表面，通过高度可逆的化学吸附或氧化还原反应产生于电极充电电位有关的法拉第电容[18]，常见的电极材料有RuO2、钴基单金属材料、镍基单金属材料或者镍钴双金属化合物最近也开始引起大家的重视。为了弥补之前电极材料电化学性能的不足，更多的多元金属化合物超级电容器的活性材料也在被更多的研究总结。

（1）RuO2

RuO2被广泛研究主要是因为其优异的导电性和存在三种不同的氧化态（见式1），因此在过去的30年里RuO2在不停的被研究总结。

RuO2+xH++xe-=RuO2-x(OH)x                             (1)

但是由于RuO2纳米粒子容易发生团聚及其纳米粒子间电荷传输的低电导率等，这均使RuO2的利用率降低。因此需要增加RuO2的有效比表面积，减小电解液离子的扩散深度，增加离子传输的扩散通道，从而提高RuO2的利用率[19]。

（2）镍基化合物

镍基化合物是超级电容器非常常用的电极材料。镍基化合物的优点：理论比容量高、资源丰富、成本低、无污染等，所以，其经常被作为超级电容器电极材料进行研究。镍基化合物有很多不同的形式，现在作为超级电容器电极材料主要被研究的有氢氧化镍、氧化镍、硫化镍等。

目前NiO的合成都是通过先制备可热分解的前驱体（如Ni(OH)2、Ni2CO3(OH)2等），然后对其进行退火处理来得到NiO，由于退火处理并不会改变前驱体的结构性貌，所以可以通过调控前驱体的结构形貌来制备各种形貌结构的NiO。而且在热处理过程中会产生CO2、H2O等气体[20]，并且原子重组也会使晶体结构发生改变，所以NiO的微观结构丰富多样。但是退火操作会使NiO的结晶度提高，导致其无序度降低，并会使许多微孔结构消失，比表面积减小，引起电化学性能降低，但是NiO也因此具有良好的循环稳定性。文献综述

Ni(OH)2的比电容要比NiO高得多。β-Ni(OH)2晶体结构属于六方晶系，类似于水镁石结构，其结构可以看成是层状结构，Ni(OH)2定向排布堆积而成，层间距仅有0。46 nm左右，而且层与层之间没有其他物质存在，导致了其有序度较高，不利于电化学性能。α-Ni(OH)2层间距较大（0。7 nm左右），而且其内部原子层随意排布，无序度很高，所以α-Ni(OH)2有比β-Ni(OH)2更加优良的电化学性能。但是α-Ni(OH)2的稳定性较低，很容易转变成β-Ni(OH)2，导致性能下降，因此目前的研究主要是提高α-Ni(OH)2的稳定性，采用金属原子对α-Ni(OH)2进行掺杂可以提高其稳定性，同时掺杂原子的协同作用也会提高电化学的性能。

镍基硫化物的存在形式较多，目前用于超级电容器的主要由NiS、Ni3S2、Ni3S4等[21]。镍基硫化物具有较高的比电容，但是由于硫化物的性能衰减，导致镍基硫化物电极材料的循环稳定性较差，所以目前还未受到人们的广泛关注[22]。