针对目前碳基超级电容器器件能量密度低的问题，本课题组通过构筑多组元氢氧化物//碳基混合超级电容器，通过优化集流体、调节电极材料组元成分、改进电解液等多种手段，在兼顾了功率密度的同时，有效拓展了器件的能量密度。
创新要点：
本课题组使用三维纳米铜作为氢氧化物的集流体，有效提高了电极材料的导电性和比容量。该种三维纳米树枝晶铜集流体通过恒电压电沉积制备，可以实现成卷的大规模应用。
本课题组详细探究了不同组元掺杂对电极材料性能的影响，探究出最佳组元成分及比例，得到高性能电极材料，其比容量在 1A g-1 的电流密度下达到了 1008C g-1。另外，本课题组通过在常规碳基电容器电解液中添加离子液体，有效拓宽了三维多组元氢氧化物//碳基混合超级电容器的电压窗口，较好的拓展了器件的能量密度
应用前景：
随着动力电池产业的发展，碳基超级电容器在功率密度方面的巨大优势，使其受到国内外产业界和学术界高度重视。然而，碳基超级电容器能量密度仍是瓶颈问题，构筑混合电容器能够有效提高能量密度的同时兼顾功率密度。相比于国外，国内在前期研发方面相对突出。在本项目之前，本课题组的硫化物复合碳电极材料应用于企业 A1，A2 等系列型号产品，增强了企业的技术能力，新增销售额近百万元。本项目的实施，可以优先占领该领域的制高点，在国内外势必产生很大的竞争优势。与此同时，高能量密度混合超级电容器器件的研制成功可以推动相关产业的革新，其产业化前景将非常广阔，带来巨大的经济效益。
