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21 世纪以来随着人类社会的高速发展,能源短缺和环境污染成为困扰社会进步的主要问题。新型储能器件的研究迫在眉睫,而超级电容器具有功率密度高、充放电迅速和无需维护等优点逐渐走入了人们的视线。其中影响超级电容器性能好坏的关键性因素是电极材料的选取。通常超级电容器电极材料分为四类,分别是碳材料、导电聚合物、金属氧化物和复合电极材料。为了更好地提升电极材料的性能,科研人员采用不同类型的材料进行复合,这种方法既能利用两种电极材料的优势,同时又能弥补自身材料的缺陷。本文设计了一种新方法制备了孔结构可控的石墨烯气凝胶(GH),以便于更好地利用在柔性器件等领域。对其进行电化学性能表征,因GH具有优异的孔结构,在电解液pH=5电流密度为1 A/g下,其比电容值可以达到229 F/g。采取电化学沉积法制备MnO2/GH-2复合材料,并探究分析了不同的沉积和测试条件对复合材料性能的影响。结果表明,当电化学沉积时间为30s,测试电压为1.0V,电解液为1MH2SO4溶液时复合材料表现出更加优异的电化学性能。GH-2材料在1 A/g电流密度下测试后的比电容值为229F/g,而经过复合后的材料比电容值可以达到530F/g,电容值提升301 F/g。复合材料稳定性优异,电容保持率可以达到68%。GH优异的孔结构将有效地缩短离子扩散路径并显著提高活性材料的电化学利用率,因其独特的三维结构可以阻止片层堆叠,因此GH的加入使得复合材料的性能有了很大的提升。文中设计了一种新的柔性石墨烯纸(GP)制备方法。对其进行电化学性能表征,由于GP没有添加粘结剂因而进一步增强了电荷转移和离子传输的效率,GO含量为3 mg/mL的石墨烯纸在1 A/g电流密度下其比电容值可以达到184F/g。本章采用电化学沉积法制备了 MnO2/GP复合材料,探究了不同的沉积和测试条件探究对复合材料性能的影响。结果表明,当电化学沉积时间为30s,测试电压为1.0 V,电解液为1 MH2SO4溶液时复合材料性能最优。复合后的材料在1 A/g电流密度下比电容值可以达到410F/g,电容值提升 226 F/g。文中采用一步法制备宏量具有黑色金属光泽的薄片石墨烯纸(GP),通过电化学沉积制备了 PANI/GP复合材料,探究了不同的沉积和测试条件对复合材料性能的影响。结果表明,当电化学沉积时间为30 s,测试电压为0.8 V,电解液为1 M H2SO4溶液时复合材料具有优异的电化学性能。复合后的材料比电容值可以达到605 F/g,而单独的石墨烯纸比电容只有184 F/g,通过复合使得电容值提升421 F/g。石墨烯纸制备过程中没有使用粘合剂和导电剂,从而增强了电荷转移和离子传输效率,使复合材料的电化学性能有很大的提升。