高性能电容器电极材料是电化学储能研究的前沿课题，其研制既要强调在“介观-纳米”范围内对材料的织构和晶相结构进行调控合成以获取高的储电能力，还要兼顾器件化对材料进行“宏观-微观-纳米”跨尺度制备的迫切需求。近年来，围绕超级电容器电极材料的跨尺度制备的研究渐趋活跃。

在炭布、金属片、纸张和塑料基底上构建的超级电容器可广泛用作便携式和可穿戴式储能元件。为了进一步提高其电容量，同时减小其尺寸，人们陆续研制了纤维和电缆式超级电容器。Wang 等设计制备了基于NiCo2O4纳米同轴纤维的超级电容器，该电容器在0.08 mA时，体积电容高达 10.3 F/cm3。

类似的CuCo2O4和ZnCo2O4超级电容器在30mV/s时，电容分别高达 1.09 F/g和10.9 F/g。尽管超级电容器不断取得突破，但是仍然需要进一步改善其性能以便适合实际应用。例如，大多数超级电容器都基于金属丝集电器，然而其表面光滑、表面积小、孔隙率低，致使集电器基底与活性材料之间产生大的接触电阻。因此，为了提高电荷传输效率，应降低内部电阻，并增加活性表面积。Ramadoss 等将NiCo2O4生长在3D-Ni/Ni-wire整装结构基体上，体现出优异的电容性能。

3D-Ni/Ni-wire集电器具有多孔、多活性位点的树突状导电网络和短的扩散路径，可在氢气气泡存在的模板中通过电沉积法制备。随后，双金属(Ni和Co)氢氧化物通过电沉积法负载于3D-Ni/Ni-wire 上。最后，所积的双金属氢氧化物经过 300℃焙烧生成NiCo2O4尖晶石涂层。NiCo2O4/3D-Ni/Niwire 具有优异的体积电容(29.7 F/m3)以及良好的充放电速率。此外，还具有优异的循环稳定性 (5000 次后仍维持 100%)及高能量密度(2.18 w·h/kg)和高功率密度 (21.6 W/kg)。

以薄层金属 Cu和Ni纤维为基底，Zhu 等制备了薄层Zn/Cu- 纤维和 NiO/Ni- 纤维电池电极，并分别组装了 Ni-Zn 和 Ni-H2电池，新电极可显著提高电池能量密度和充放电速率;Zhu 等还制备了整装金属Ni 纤维结构化炭颗粒复合电极，并用作 Zn- 空电池的超薄阴极电极，具有优于常规电极材料的性能。碳纳米管(CNTs)和碳气凝胶(CAG)是极富应用前景的纳米碳基材料，但用于电池和超级电容器时遇到成型问题。传统高分子胶黏剂的使用不仅会牺牲电极材料的比表面积、破坏碳材料的结构特性，还会导致很高的电荷传导阻力和离子传递阻力因此无黏结剂的跨尺度制备引起了人们的关注。

基于整装烧结金属 Ni纤维结构所提供的薄层大面积、大空隙率、开放网络、独特的形状因子和高化学活性等特性，Jiang 等通过催化化学气相沉积法在 Ni纤维表面生长 CNTs，成功制备了“Ni纤维-CNTs”复合结构材料(直径8.0 cm)，整体结构保持完好且 CNTs 分布均匀,CNTs负载量高达60%以上。该复合材料的电荷传导阻力和离子传递阻力均非常小，在5mol/L KOH水溶液电解质中测得的比电容可达47 F/g。利用以上所得“Ni纤维-CNTs”复合结构材料为基底，Fang 等通过再组装CAG的方法制备了“宏观-微观-纳米”跨尺度自支撑碳纳米管 - 碳气凝胶复合电极材料，其中金属纤维网络为集电极、CNTs 为纳米导线、CAG介孔为离子存储库;在5 mol/L KOH水溶液电解质中，该材料具有优良的导电性、高的比电容和很好的瞬间充放电能力。

Li等基于薄层大面积三维开放网络的烧结金属纤维结构，通过催化化学气相沉积(CCVD)在金属纤维表面“培植”碳纳米管(CNTs)，再借助溶胶涂层组装聚苯胺(PANI)的方法，成功制备了以金属纤维网络为集电极，CNTs 为纳米导线PANI为化学储能活性物质，尺度跨越宏观、介观和纳米的自支撑三维 CNTs-PANI复合电极材料。以分子量 10000的 PANI单体制备的PANI、CNTs和Ni-fber 质量分数分别为 28%、28%和44%的复合电极材料，具有最佳的电化学性质和化学电容储能性能，以及良好的充放电循环稳定性。分析结果表明，PANI与CNTs 间的π-π相互堆积作用产生的电子相互作用不仅促进了 PANI的电化学活性，而且可能对 PANI具有稳定作用，进而改善了充放电循环稳定性。

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