【摘 要】
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工业快速发展,环境污染和能源短缺问题急需解决。作为一种绿色储能器件,超级电容器（SCs）近年来得到了迅速发展。采用简便方法合成新型高性能电极材料对于提高超级电容器储能性能意义重大。本研究以镍钴基化合物储能材料为基础合成高性能的正极材料,以α-Fe2O3为基础合成Fe2O3@r GO负极材料,组装成为高性能混合型超级电容器。本文的研究内容和得到的结果如下:（1）采用混合溶剂法合成了椭球状Fe2O3@
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工业快速发展,环境污染和能源短缺问题急需解决。作为一种绿色储能器件,超级电容器（SCs）近年来得到了迅速发展。采用简便方法合成新型高性能电极材料对于提高超级电容器储能性能意义重大。本研究以镍钴基化合物储能材料为基础合成高性能的正极材料,以α-Fe2O3为基础合成Fe2O3@r GO负极材料,组装成为高性能混合型超级电容器。本文的研究内容和得到的结果如下:（1）采用混合溶剂法合成了椭球状Fe2O3@r GO纳米颗粒。对合成条件进行优化,最佳石墨烯-Fe2O3复合比为1:2.5,最佳反应温度为180℃。在1 A g-1和10A g-1电流密度下,比电容的分别为1174 F g-1和863 F g-1,电容保持率为74%。（2）采用两步水热法合成了无粘结剂的Ni Co2O4@Ni Al-LDH/NF电极材料,该电极材料具有较高的比电容(在4 m A·cm-2下为7510 m F·cm-2;在13 m A·cm-2下为6183 m F·cm-2),循环2000次后,仍然有约99%的电容保持率。由Ni Co2O4@Ni Al-LDH/NF正极和Fe2O3@r GO负极组装成非对称超级电容器,在1008W·kg-1的功率密度下,实现了107 Wh·kg-1的能量密度。在20 A·g-1的电流密度下下循环2000次后,仍然有约96%的电容保持率。（3）利用混和溶剂热法合成出菊花状Ni Co2S4。通过合成条件进行优化,制备出性能最佳的菊花状Ni Co2S4。最佳合成条件是硫化剂为硫化钠,溶剂为乙醇与蒸馏水体积比1:2的混合溶液,水热温度为160℃。三电极体系下,在0.625 A·g-1的电流密度下比电容达1018 F·g-1。将Ni Co2S4正极和Fe2O3@r GO负极组装成不对称超级电容器,当电流密度为0.5 A·g-1时,比电容为182 F·g-1。当功率密度为1806W·kg-1时,能量密度为55 Wh·kg-1。5 A·g-1的电流密度循环5000次,电容保持率85%。
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