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近几年,对超级电容器的能量储存机理和先进纳米结构材料的研究不断取得新突破,使超级电容器的电化学性能得到了显著的提高。利用亚纳米孔结构的电化学双电层电容器具有很高的比电容。赝电容纳米材料包括金属氧化物,氮化物和导电聚合物与最新一代的纳米结构锂电池电极的结合,使电化学电容器的能量密度能够接近了电池的能量密度。本文研究了超级电容器不同电极材料的合成和材料复合,利用SEM观察电极材料的形貌结构,利用XRD、FTIR等仪器表征电极材料的晶体和官能团结构,组装成电容器电极,通过电化学工作站对电容器的CV(循环伏安)、CD(恒流充放电)、EIS(交流阻抗)和使用寿命等进行了电化学测试。本文的主要内容如下:采用水热法制备了MnO2/CNTs复合电极材料,通过优化条件,结果发现:当水热时间为6h,水热温度为120℃时,超级电容器表现出最佳的电化学性能,其比电容值为174.24F g-1,充放电效率达到了94.92%.采用水热法制备了NiO/CNTs复合电极材料,并优化了制备条件:当氧化镍与碳纳米管物质的量(Ni2+:C)比为1:1时,超级电容器的Cs达到232F g-1,比未掺杂碳纳米管的氧化镍超级电容器体系提高了4.15倍。复合电极材料超级电容器的能量密度也得到明显提高,达到4.03Wh kg-1。此外,超级电容器还表现出较好的循环稳定性。通过电化学聚合的方法制备了掺杂聚(3,4-乙撑基二氧噻吩)(PEDOT)电极材料,以硫酸钠为电解质,对其组装的超级电容器进行了电化学测试。研究结果表明,随着电沉积速率的减小,超级电容器的电化学性能有较大的提高,且在100mV s-1时超级电容器的性能最好,比电容达到159.8F g-1,相比于沉积速率为200mV s-1的PEDOT电极材料比电容提高了75%。超级电容器的能量密度也有了明显的提高,达到11.09Wh kg-1。此外,PEDOT电极材料超级电容器还表现出优秀的循环性能,在1000次循环后,仍保持较高的比电容,其Cs值为179.1F g-1。