超级电容器,作为一种新型储能设备,由于其具备快速充放电、高功率密度、长的循环寿命等特点,在许多领域都得到广泛地应用,如混合动力汽车、计算机电子设备的储能系统等等。按照其储能机理的不同,主要分为双电层储能和赝电容储能。对于碳材料来说,具有高比表面积和能够与电解质离子进行稳定可逆的氧化还原反应是其作为超级电容器电极材料的关键,一般来说,其赝电容器提供的比电容大于双电层电容器,但赝电容器电极材料的自身导电性较差,循环稳定性不佳,从而限制了它的应用。如何将碳材料的双电层电容和赝电容特性的优点最大限度发挥是目前碳基超级电容器电极材料亟待解决的问题之一。由对苯二酚和甲醛为原料合成的梯形聚合物材料具有高比表面积、丰富的表面含氧官能团等诸多优点,兼具双电层电容和赝电容的特性,在用作储能设备方面显示出了巨大潜力,但其导电性不佳,使得其超级电容器的性能无法更大限度的发挥;同样地,氧化石墨烯也是一种具有巨大潜力的赝电容电极材料,由于其结构特性,在一定温度条件下处理后导电性远高于碳纳米带,缺点是在范德华力的作用下易于发生团聚使比表面积大幅减小,这也限制了它作为电极材料的应用。我们利用改进的Hummers法合成了氧化石墨烯,随后与一定量H3PO4溶液混合后在250℃下进行了30 min的热处理,在KOH和H2SO4溶液中进行电化学性能测试,在5 m V/s的扫速下比电容值分别达到150.86和143.12 F/g,并表现出良好的倍率性能。采用简单的一步溶剂热合成法缩聚合成梯形聚合物,以盐酸作为催化剂、甲醛和对苯二酚作为单体,在180℃的条件下制备出了尺寸均一,结构完整的梯形聚合物碳纳米带。用H3PO4溶液浸润后在Ar气保护下于400-700℃热处理1 h,进行电化学性能测试,其电容性能在500℃时达到最佳。在此温度进行15 min、30 min、45 min的热处理并与时间为1 h的这一组进行比较。经过电化学性能分析,最后在500℃、30 min的热处理条件下获得了最高比电容值,在KOH和H2SO4两种电解液中分别获得了163.22和130.27 F/g(扫描速率为5 m V/s)的优异性能,随后在5 A/g的电流密度条件下循环10000次,电容保持率分别为92.8%和93.1%,表现出良好的循环稳定性。采用一步水热法原位合成梯形聚合物/氧化石墨烯复合电极材料,利用二者丰富的表面含氧官能团,在氢键及范德华力的作用下实现了良好复合,随后在1 M H2SO4电解液中对4.0 mg/ml氧化石墨烯负载量的一组电极材料进行电化学性能测试,在5 m V/s和1 A/g下得到199.5和281.0 F/g的比电容值,并表现出优异的赝电容。