作为一种新型储能器件,超级电容器因具有充放电速度快、循环寿命长和安全可靠等优点,在便携式电子产品、智能电网、电动汽车和军事国防等领域有着广泛的应用。石墨纸作为一种价格低廉、电导率高、化学性质稳定的炭材料,被广泛用于制备超级电容器的电极。然而,石墨纸片层间存在离子传输缓慢的问题,导致其电化学性能较差。本论文首先对石墨纸电极依次进行了打孔和电化学处理,使其电化学性能得到明显的提升;其次研究了孔数量、扫速与容量之间的关系。本论文的主要研究内容如下:(1)对不同厚度的石墨纸电极进行打孔处理,并对其进行电化学表征,结果显示该方法能够有效地提升石墨纸电极的倍率性能。对于厚度为230μm的样品,扫速从10 mV/s增加至1000 mV/s时,打孔200个/cm~2样品容量保持率高达43.6%,是未打孔样品(容量保持率仅为15.2%)的2.9倍,其原因可归结于离子横向扩散边界的增加。并且,相较未打孔情况,利用经打孔处理的石墨纸组装的全固态超级电容器快速充电后(100 mV/s),点亮的LED灯更亮,展现出良好的实际应用价值。进一步研究发现,经过电化学处理的打孔石墨纸,其面积比容量得到了极大的提升。(2)通过对孔数量、扫速与容量之间关系的研究发现,面积比容量与孔数量的关系较强地依赖于扫速。其中,在较低扫速10–50 mV/s范围内,随着孔数量的增加,面积比容量总体上呈现下降的趋势;在相对较高的扫速600–1000mV/s范围内,面积比容量随孔数量增加整体上呈现上升趋势;在100–500 mV/s的扫速范围内,面积比容量随孔数量的变化较为缓慢,可以理解为低扫速到高扫速的一个过渡状态。