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超级(电化学)电容器是一种介于静电电容器与充电电池的新能储部件,拥有电容量大、功率密度高和寿命长的优点,在众多高新技术行业拥有很大的价值和市场潜力。但其能量密度相对于充电电池较低,由能量表达式:E=1/2CV2,可以发现电化学电容器的V和C是E的决定因素。增大工作电压和制备大电容的电极材料能够有效的提高电化学电容器的E。我们可以组装成非对称电化学电容器,也可以制备纳米尺度或特殊结构的复合电极材料来实现。本论文以非对称型电容器为基础,从电极入手,制备拥有高比表面积、结构稳定的纳米复合材料,提高材料的E、P和长期稳定性,具体内容如下:1.通过低温化学聚合的方法制备了一种纤维状结构的聚吡喏。将GO与纤维状PPy进行复合,得到GO/PPy复合物,对其物理结构和电化学性能进行表征。实验得出,聚吡喏纤维长在氧化石墨烯片上或者生长在氧化石墨烯之间;通过调节复合的比例,对复合材料的性能进行优化,当氧化石墨烯的含量为15%时,GO/PPy复合材料显示出最高的比电容,达290.6F/g。以硫酸钠为电解质,将氧化石墨烯/聚吡咯复合材料(正极)与AC(负极)构建成非对称电容器,对其电化学性能进行测试。测试表明,在0–1.6V的电压范围下,组成的非对称电容器具有良好的循环可逆性,且在333.9W/kg的P下展示了最高的E,达20.0Wh/kg。2.通过改变条件,制备了氧化石墨烯/聚吡喏复合材料,对结构和电化学性能进行表征。结果发现,聚吡咯纳米颗粒紧密的附着在氧化石墨烯片上;通过复合比例的优化,当GO的含量是10%时,复合物的比电容为最高值,达332.6F/g。将GO/PPy复合材料作为正极,AC作为负极,构建成非对称电容器。以硫酸钠为电解质,显示出优异的电化学性能:在453.9W/kg的P下具有最高的E为21.4Wh/kg。3.采用氧化还原法制备了还原氧化石墨烯,并通过低温化学聚合的方法将还原氧化石墨烯(rGO)与PPy纳米颗粒复合,得到rGO/PPy复合材料,同时,研究了复合材料的结构和电化学性能。结果表明,PPy纳米颗粒紧密的附着在rGO片上,没有形成特殊的形貌;通过调节复合的比例得到:当rGO的含量为10%时,复合材料的比电容达到278.3F/g的最高值。以硫酸钠为电解质,将rGO/PPy(正极)与AC(负极)构建成非对称电容器,测试其电化学性能。在478.1W/kg的功率密度下,非对称电容器的能量密度达到19.7Wh/kg。