超级电容器作为新型储能器件,具有功率密度高、循环寿命长和安全可靠无污染等优点。电极材料是超级电容器的重要组成部分,并对超级电容器的电化学性能起着决定性的作用。氧化铁是一种理想的超级电容器负极材料,但使用纯氧化铁作为超级电容器电极材料存在导电性和循环稳定性较差等缺点。本论文研究通过简单的制备方法将氧化铁与石墨烯和纳米碳管进行复合,获得了具有高比容量的复合材料。论文的主要研究内容:(1)采用恒温磁力水浴搅拌法一步制备了石墨烯/氧化铁复合材料。研究了氯化亚铁添加量、水浴温度对制备石墨烯/氧化铁复合材料结构和超级电容性能的影响。研究结果表明:在100mg氯化亚铁添加量、90℃水浴温度条件下制备出的石墨烯/氧化铁复合材料展现出了最佳的超级电容性能,2A/g电流密度下比容量能达到727F/g。4A/g电流密度下进行5000次循环充放电测试,其比容量保持率为31.69%。(2)采用恒温磁力水浴搅拌法一步制备了纳米碳管/氧化铁复合材料。研究了氯化亚铁添加量、水浴温度、磁力搅拌速度、反应时间对制备纳米碳管/氧化铁复合材料形貌和超级电容性能的影响。研究结果表明:在100mg氯化亚铁添加量、70℃水浴温度、300 r/min搅拌速度、2h反应时间条件下制备出的纳米碳管/氧化铁复合材料展现出了最佳的超级电容性能。在2A/g的电流密度下,比容量高达942F/g,在15A/g的电流密度下,比容量依然有645F/g,倍率性能良好。4A/g电流密度下进行5000次循环充放电测试,其比容量保持率为15.5%,循环稳定性有待提高。对纳米碳管/氧化铁复合材料进行加热处理会导致氧化铁纳米颗粒发生团聚,使其尺寸变大,降低了复合材料在低充放电流下的初始比容量值。但是,热处理增强了氧化铁纳米颗粒与纳米碳管之间的结合力,提高了复合材料的倍率性能和循环性能。