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超级电容器作为一种具有高功率密度、高能量密度的储能装置,引起了研究者们的广泛关注。而电极材料是超级电容器的核心部分,它决定了超级电容器的电化学性能。研究显示微孔是双电层电容的主要来源,而纳米结构是微孔高效利用的必要前提。本文制备了多种形态的微孔纳米碳,对孔结构与电容性能的相关性进行了系统研究。1)从纳米碳纤维,膨胀石墨和碳微球出发,利用形状记忆法和氯化刻蚀制备了三种形态的碳化硅衍生碳,考察了材料尺度和微观结构对材料电化学性能的影响。结果表明,具有纤维结构的纳米材料具有最佳的性能,制备的多孔纳米碳纤维的形貌能够完整的继承碳前驱体,其比表面积高达1585 m2/g,孔径集中在1-2 nm之间,比电容量最高达到240 F/g。2)以低分子量甲阶酚醛树脂为炭前驱体、乙醇为溶剂、PVP为纺丝助剂,正硅酸乙酯(TEOS)和三嵌段共聚物F127为添加剂配置纺丝液,经过静电纺丝/高温热处理和空气灼烧制备了碳化硅纳米纤维,再经氯化刻蚀制备出多孔纳米碳纤维。研究表明,随着TEOS含量的增加,由纳米线组成的Si C纳米纤维逐渐向纳米颗粒组成的Si C纳米纤维转变。当TEOS/酚醛树脂质量比为3:1时,所得多孔纳米碳纤维形貌保持完整,比表面积及孔体积分别达到1889 m2/g和2.19cm3/g,具有典型的分级孔结构,其中微孔集中在0.7 nm左右,介孔集中在3 nm,比电容量高达到275.6 F/g。3)利用Hummers法制备GO水溶液,然后和不同比例的Si C晶须混合,通过超声处理制成Si C/GO悬浮液,利用真空辅助抽滤的方法制备出Si C/GO复合膜,再经过氯气刻蚀得到CDC/r GO微孔复合碳膜。所得复合膜可直接裁剪成超级电容器电极。研究显示,Si C/GO比例越高,复合膜比表面积越大。当Si C/GO质量比为19:1时,所得复合膜的比表面积达1534 m2/g,比电容达到234 F/g。4)使用可再生的醋酸纤维素作为前驱体配制纺丝液,Zn Cl2作为刻蚀剂,经静电纺丝,高温热处理,水洗等工艺制备出微孔纳米碳纤维。所得纳米碳纤维比表面积达到1188m2/g,孔径集中在0.7 nm左右,比电容达到202 F/g。