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近年来,由于全球环境污染和化石能源的消耗,高效的电力环保能源存储系统变得越来越重要。在众多能量存储系统中,超级电容器,因其具有包括高功率密度、较长的平均寿命、高效能以及安全可靠等重要性能,被认为是一种典型的大有希望的高效能量存储器件。而对超级电容器电极材料的正确选择则是其实际应用的关键。石墨烯是一种单层的二维碳原子结构,因其高电导、高比表面积和高化学稳定性等优良性能,其成为电极材料的重要选择。本文主要通过结合对石墨烯的N掺杂和与α-Fe2O3复合两种途径,扬长避短,制备出具有高电化学性能的电极材料N掺杂石墨烯(NG)以及α-Fe2O3与之复合物(NGFeCs)。我们通过一种简便的水热方法分别合成出NG和NGFeCs两种拥有优良超级电容器电化学性能的电极材料。材料的形貌和结构表征通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、Raman光谱和X射线光电能谱进行分析。分析结果显示尺寸为20nm-200nm的Fe203颗粒均匀的分布于NG薄片筛上。对所生产材料的电化学测试则通过循环伏安和恒流充放电技术,测试条件为1M Na2SO4为电解液,-1.1V至-0.1V电压区间测试。制备出的NG和NGFeCs两种材料的电化学性能均分别优于rGO和GFeCs以及Fe2O3。在2A/g的电流密度下,NG电极材料的比电容136.0F/g大于rGO的102.8F/g, NGFeCs电极材料的比电容260.1F/g大于GFeCs的150.4F/g和Fe2O3的82.4F/g。另外,在2A/g的电流密度下,1000次恒流充放电循环之后,NGFeCs的保持率达到82.5%,而GFeCs则仅有61.4%。电化学交流阻抗谱的测量参数为:频率范围为100kHz-10mHz,交流微扰为5mV。测试结果显示NG和NGFeCs两个电极材料的内阻和电荷转移电阻均分别小于rGO和GFeCs。电极材料的优异性能主要归因于N掺杂(尤其是吡咯N掺杂)导致的材料电导增高和活性位的增多以及同Fe2O3的复合作用。