金属离子电容器包括锂离子电容器、钠离子电容器、钾离子电容器和锌离子电容器等，由于具有更高的能量密度备受研究人员关注。中国科学院电工研究所Liu等通过采用热处理还原得到具有强界面作用的还原氧化石墨烯/MnO异质结构材料作为负极，活性炭作为正极以及凝胶聚合物电解质组装成柔性固态锂离子电容器。Zhang等以廉价且可再生的纸巾作为前驱体，制备出一种具有柔性自支撑特性的硬碳微带纸，并与活性炭正极组装成钾离子电容器。Jiang等将聚乙烯醇基水凝胶电解质引入锌离子电容器中，该器件具有良好的拉伸性和具有宽温度稳定性。Zhao等提出了一种利用具有独特交联结构的水凝胶电解质来提高长期循环耐久性的策略。许珂等通过溶剂热和磷化反应制备了Cu-NiCoP微球，组装的ASC器件具有良好的循环寿命稳定性、容量保持率和倍率性能。

此外，开发超级电容器的新颖功能也十分重要，中山大学Tang等结合离子二极管的整流特性和赝电容器的快速充放电特性，首次提出了赝电容器二极管的概念，通过碳电极表面的离子物理吸附以及ZnCo2O4电极/电解液界面的法拉第反应来存储电荷，而整流功能是基于尖晶石ZnCo2O4在KOH水系电解液中发生的离子选择性表面氧化还原效应来实现。

9.2 关键技术

在活性炭制备技术方面，中科院山西煤化所解决了淀粉基电容炭工程化放大中交联物料飞温与团聚问题，突破高温连续活化与批次稳定性控制技术，杂离子脱附与固液连续分离技术和材料表面化学定向调控技术，实现500 t/a高品质淀粉基电容炭的产业化。

在隔膜制备技术方面，中国制浆造纸研究院突破工程化制备技术瓶颈，建设完成一条年产百吨级的超级电容器纸示范生产线，产品性能媲美进口同类材料。宁波柔创纳米科技有限公司突破了纳米纤维材料制备工艺难题，以天然纤维与化学纤维为基体，成功开发具有高达50%～70%孔隙率、耐高温和良好透气性的纳米纤维隔膜。

在器件制备技术方面，中车青岛四方车辆研究所有限公司研究了锂离子电容器的自放电特性，提出了一种适用于锂离子电容器自放电性能检测的方法，可以将锂离子电容器的自放电检测时间由几十个小时缩短到1小时，大幅提高了生产效率。

在模组快充技术方面，中国科学院电工研究所以1100 F锂离子电容器制备的17.6～30 V，72 Wh模组为研究对象，采用最大工作功率匹配方法，综合考虑循环寿命和应用工况，开发出适合于锂离子电容器模组的快充技术，以最大360 A的充电电流条件下在115 s内将模组充满电。