随着社会经济和科学技术的不断发展,能源和环境问题成为人类社会发展过程中必须面对的问题。超级电容器作为一种新型环保储能设备,其能量密度大于传统电容器,而功率密度大于电池,在能源领域具有巨大的市场潜力。对于超级电容器而言,电极材料是决定其性能优劣的关键,因此,找到高性能的电极材料成为了现在研究的热点。在各种电极材料中,聚吡咯(PPy)以其合成简易,性能良好,价格低廉,对环境友好受到了广泛的关注。而聚吡咯由于其循环性能较差,电导率较低等缺陷,在实际应用中受到了桎梏。因此,可以考虑选择合适的材料与聚吡咯复合,从而提高其电导率及稳定性。纳米多孔金(NPG)作为新型纳米材料,具有独特的三维纳米连续孔洞结构,同时其电导率高,比表面积大,稳定性好,是电极材料集流体的最佳选择。本论文以NPG作为集流体,氧化石墨烯(r GO)和PPy或者碳量子点(CQDs)和PPy作为活性物质,制备了具有三维连续孔洞结构的复合材料,对材料进行了微观形貌表征和结构分析,同时将制备的复合材料组装全固态柔性超级电容器,对其进行电化学性能的研究。主要研究内容如下:(1)利用电化学聚合的方法将还原的r GO和PPy电化学沉积到NPG上,制备了氧化石墨烯-聚吡咯/纳米多孔金(r GO-PPy/NPG)复合电极材料。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析其微观形貌,可以看到复合活性物质沿着NPG骨架沉积,形成了三维互联的多孔网络结构。使用电化学工作站,利用循环伏安法、恒电流充放电和交流阻抗谱对r GO-PPy/NPG复合电极材料进行电化学性能研究,结果表明,当电流密度为0.25 m A/cm~2时,r GO-PPy/NPG复合电极材料的面积比电容可以达到215 m F/cm~2,能量密度为238.8 m Wh/cm~3,功率密度2.2 W/cm~3;r GO-PPy/NPG复合电极材料在扫描速率为100 m V/s时,经过2000次循环测试后,仍然可以保持最大电容的91%。(2)采用水热法制备碳量子点(CQDs),并以NPG为基底电化学沉积CQDs和PPy的混合溶液,制备了不同沉积时间的碳量子点-聚吡咯/纳米多孔金(CQDs-PPy/NPG)复合电极材料,并对其性能进行了测试比较。结果表明,沉积时间为10 min时,复合电极材料的性能最佳。对材料进行微观形貌表征,可以看到材料为双层纳米多孔结构。使用电化学工作站对材料进行了电化学性能的测试,结果表明,当电流密度为1 A/g时,CQDs-PPy/NPG复合电极材料的质量比电容最高可达755 F/g,能量密度为108.8 Wh/kg,功率密度为10 k W/kg;在扫速为100 m V/s的条件下,CQDs-PPy/NPG复合电极材料经过经过5000次循环后,仍然可以保持最大电容的90.5%。