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超级电容器具有充放电速度快、功率密度高、循环寿命长及环境友好等特点,已被广泛应用于信息、航空、航天以及电动汽车等领域。作为超级电容器的核心元件,电极材料的选择直接影响着电容器的工作性能。碳材料因导电性能好、比面积大、稳定性高、价格低廉等特点,是超级电容器最早使用的电极材料,也是工业化最成功的电极材料之一。本课题以传统静置培养法得到的细菌纤维素为基体,采用膜液界面培养法制备了细菌纤维素/石墨烯复合材料（m-BC/GE）,并通过碳化处理得到碳化细菌纤维素/石墨烯（C-m-BC/GE）复合材料,研究了其电化学性能。本课题采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、激光拉曼（Raman）、X射线衍射（XRD）和原位双向拉伸试验等分析了m-BC/GE的微观形貌、结构以及力学性能等。结果表明,膜液界面培养法可制备厚度可控的m-BC/GE复合膜,且GE纳米片分布均匀于m-BC/GE的三维网状结构中;随着GE纳米片含量的增加,m-BC/GE的抗拉强度和杨氏模量逐渐增加,这是因为GE纳米片的均匀分布及其与BC纤维的协同作用提高了m-BC/GE的力学性能。当GE纳米片含量约0.19ωt%时,测得其抗拉强度和杨氏模量分别为1.7 MPa和33.4 MPa,比纯BC的抗拉强度和杨氏模量分别高70%和230.7%。本实验采用SEM、TEM、XRD、XPS、压缩试验以及电化学测试等分析C-m-BC/GE的微观形貌、结构和电化学性能等。结果表明,C-m-BC/GE具有更精细的三维网状结构以及超轻特点,且C-m-BC/GE具有良好的柔韧性和理想的压缩恢复性能,另外,分散均匀的GE纳米片增大了C-m-BC/GE的比表面积。电化学测试结果表明,C-m-BC/GE3的电化学性能最优,其在扫描速率为5 mV s-1时,比容量为238.1 F g-1;在电流密度为1 A g-1时,比容量为224.5 F g-1,功率密度为478.8 W kg-1,能量密度为19.9 W h kg-1;测得其在扫描速率为50 mV s-1时,经5000次循环后比容量仍剩余95.6%,表现出良好的循环稳定性。