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取向碳纳米管阵列电极的制备及其在超级电容器中的应用的综述报告
随着电子设备的不断普及，对于电池和超级电容器的需求也日益增加。其中，超级电容器因其高能量密度、高功率密度、长寿命和环保等特性，在许多领域都得到了广泛的应用。而取向碳纳米管阵列电极则是一种新型的电极材料，在超级电容器中具有独特的优势，成为当前研究的热点之一。
1.取向碳纳米管阵列电极的制备
取向碳纳米管阵列电极的制备首先需要制备碳纳米管阵列，一般采用化学气相沉积法（CVD）或电化学沉积法（ECD）。其中，CVD法制备碳纳米管优点在于可以制备高品质和高密度的碳纳米管，但成本较高；ECD法则可通过简单的实验室操作制备碳纳米管阵列，但质量和密度较差。另外，为了提高电极的电导率和电化学活性，还可以对碳纳米管表面进行氧化或氟化处理。
2.取向碳纳米管阵列电极在超级电容器中的应用
由于取向碳纳米管阵列电极具有高比表面积、优异的导电性和优良的机械性能，因此逐渐成为超级电容器的新型电极材料。其主要应用于电化学电容器、锂离子电池、太阳能电池等领域。在超级电容器中的应用主要体现在以下几个方面：
2.1高能量密度
取向碳纳米管阵列电极通过优异的形态及高比表面积，能够将储能密度和电容量提高至较高水平。因此，其能够有效提高超级电容器的能量密度，实现长时间工作的需求。
2.2高功率密度
取向碳纳米管阵列电极在电极反应时可提高传质速度，减少电极转换电阻，并提高电极容量和电容量，从而实现高功率密度的超级电容器。
2.3长寿命
取向碳纳米管阵列电极具有优异的循环性能和化学稳定性，因此能够有效提高超级电容器的循环寿命和使用寿命。同时，其优异的机械性能还能够有效抵抗机械应力的影响，从而大大减少电极的损坏。
2.4环保性
取向碳纳米管阵列电极的制备成本较低，并且其材料可再生性好，能够有效降低能源的浪费，从而达到环保目的。
综上所述，取向碳纳米管阵列电极作为一种新型电极材料，在超级电容器中具有广泛的应用前景。但同时也存在一些问题，如制备成本较高、制备工艺复杂等，需要在后续的研究中进一步加以解决。