由于超级电容器具有高比电容，优异速率能力和长循环寿命等优点而有望在脉冲能量回收、可穿戴自供电传感系统、任意波形滤波、交流/直流转换等方面发挥重要作用。然而，由于炭电极材料孔结构复杂，传统超级电容器的最大工作频率一般低于1Hz，难以适应高频应用的需求。因此，实现更高频率下的响应和容量的保持是高频超级电容器领域积极追求的目标。
近日，中国科学院山西煤炭化学研究所陈成猛研究员与苏方远副研究员（共同通讯作者）等人证明了超高温石墨化是一种提高炭电极超级电容器频率响应能力的有效方法。石墨化复合膜的高电导率和较少石墨烯边缘的暴露，有利于电子传输和电化学双电层的建立，从而提高高频超级电容器的响应速度。作者利用拉曼光谱和密度泛函理论(DFT)研究了边缘对离子吸附行为的影响，提出边缘可能是影响高频超级电容器频率响应的主要因素。同时将SC-2800成功地应用于交流滤波电路。这项工作将为高频超级电容器的合理设计提供一个新的见解。
该成果以题为“Self-standing graphitized hybrid Nanocarbon electrodes towards high-frequency supercapacitors”在Carbon期刊发表，文章第一作者为中国科学院山西煤炭化学研究所研究生范亚锋。
图1. (a) 复合膜的制备过程，(b) 氧化石墨烯AFM，(c) CNT/rGO-2800复合膜截面SEM，(d) 复合膜柔性展示。