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超级电容器作为一种新兴的能源动力电源，因其功率密度高、循环稳定性好、充放电速度快而引起广泛关注。然而，较低的能量密度严重阻碍其商业应用。因此，设计组装成非对称超级电容器(ASCs)，实现电压窗口和能量密度的最大化成为近年来超级电容器研究的主要方向。本文制备了金属氧化物α-Fe2O3与三维多孔的石墨烯水凝胶(GH)的复合材料，替代ASCs目前使用的低比电容量的碳基负极材料。以α-Fe2O3/GH为负极，NiCo2O4/GH为正极组装了非对称超级电容器对其电化学性能进行了研究。
通过水热法制备了α-Fe2O3纳米粒子生长在三维还原氧化石墨烯水凝胶(α-Fe2O3/GH)，具有低成本和绿色环保的高性能负极材料。电化学测试表明，在电流密度为1A/g下，α-Fe2O3/GH比电容高达789F/g；在电流密度10A/g下循环充放电5000次后比电容保持率为82%。
采用与制备α-Fe2O3/GH复合材料类似工艺制备了NiCo2O4纳米棒生长在三维还原氧化石墨烯水凝胶上的复合材料(NiCo2O4/GH)，并将其作为非对称超级电容器正极与之匹配。NiCo2O4/GH复合材料在电流密度1A/g下，NiCo2O4/GH比电容高达1264F/g，在电流密度达到20A/g时，仍保留75%的初始比电容值。并且在10A/g电流密度下循环充放电5000圈，比电容保留了初始值的92%。
此外，NiCo2O4/GH//α-Fe2O3/GH非对称超级电容器，在功率密度为800W/kg时，能量密度高达78W·h/kg，在功率密度为12000W/kg时，依然保持了51W·h/kg的高能量密度。循环寿命测试表明，该器件在5000次连续充放电循环后容量保持率为81%，表现出优良的循环稳定性。实验结果表明，低成本、环境友好的α-Fe2O3作为高性能储能的非对称超级电容器负极材料应用前景广阔。
通过水热法制备了α-Fe2O3纳米粒子生长在三维还原氧化石墨烯水凝胶(α-Fe2O3/GH)，具有低成本和绿色环保的高性能负极材料。电化学测试表明，在电流密度为1A/g下，α-Fe2O3/GH比电容高达789F/g；在电流密度10A/g下循环充放电5000次后比电容保持率为82%。
采用与制备α-Fe2O3/GH复合材料类似工艺制备了NiCo2O4纳米棒生长在三维还原氧化石墨烯水凝胶上的复合材料(NiCo2O4/GH)，并将其作为非对称超级电容器正极与之匹配。NiCo2O4/GH复合材料在电流密度1A/g下，NiCo2O4/GH比电容高达1264F/g，在电流密度达到20A/g时，仍保留75%的初始比电容值。并且在10A/g电流密度下循环充放电5000圈，比电容保留了初始值的92%。
此外，NiCo2O4/GH//α-Fe2O3/GH非对称超级电容器，在功率密度为800W/kg时，能量密度高达78W·h/kg，在功率密度为12000W/kg时，依然保持了51W·h/kg的高能量密度。循环寿命测试表明，该器件在5000次连续充放电循环后容量保持率为81%，表现出优良的循环稳定性。实验结果表明，低成本、环境友好的α-Fe2O3作为高性能储能的非对称超级电容器负极材料应用前景广阔。