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超级电容器作为一种绿色高效的储能元器件已经在许多领域显示出了巨大的应用潜力,它的出现对于解决如何高效地利用能源,拓宽新能源的使用范围以及减少环境污染等问题起了很大的作用,因此,对于超级电容器的深入研究具有重要的意义。ZnWO4是一种具有极大应用潜力的超级电容器电极材料,它具有三元金属氧化物的独特优点,导电性能优异,非常适合开发具有高性能的超级电容器。电极材料的性能直接决定超级电容器的整体性能,因此对超级电容器的电极材料的改性研究至关重要。本论文以ZnWO4及其复合纳米材料为研究对象,对其微观结构和电化学性能进行了表征,探讨分析了电极材料化学组分与微观结构对于电化学性能的影响,为其微结构设计与性能优化提供依据,以期获得高性能的超级电容器电极材料,主要研究内容如下:(1)通过调节反应溶液的pH值,采用一步水热法成功制备得到了一维棒状ZnWO4纳米材料,分析得出了弱碱性的反应环境最适合得到分布均匀,形状规则的ZnWO4纳米棒;通过引入泡沫镍作为集流体基底材料,成功制备得到了ZnWO4纳米片状阵列材料,电化学性能测试表明,集流体基底材料的引入极大地提升了电化学性能,泡沫镍负载的ZnWO4纳米片电极材料在电流密度为2 mA/cm2时面电容值可达1.37 F/cm2,在2 mA/cm2的电流密度下经过2000次循环后其面电容值仍然保留有92.5%。(2)采用两步水热法,以泡沫镍负载的ZnCo2O4纳米针阵列材料为核,通过引入具有良好电化学活性的ZnWO4纳米材料进行复合,制备得到了具有纳米针与纳米片复合的核壳结构。由于复合电极材料所产生的协同作用以及核壳纳米结构极大地促进了电解液离子与电极之间的接触,电化学性能测试表明具有针片核壳结构的ZnCo2O4@ZnWO4复合纳米材料在电流密度为2 mA/cm2时,其面电容值高达3.10 F/cm2,相比ZnCo2O4电极材料提高了一倍多,同时在电流密度为20 mA/cm2的情况下进行2000次的恒流充放电循环后,其电容值依然保持在最初的99.4%。(3)以泡沫镍负载NiCo2O4纳米阵列结构材料为基底材料,将ZnWO4纳米材料与之进行复合,通过控制NiCo2O4的形貌,制备得到了针状阵列以及片状阵列的两种核壳纳米结构,探讨分析了微观结构的差异性对于电化学性能的影响。BET结果表明片状阵列的核壳结构具有超高的比表面积(131.2 m2 g-1),并且具有介孔结构的特征。此外,我们将NiCo2O4@ZnWO4核壳结构材料作为电极材料进行了全固态超级电容器的组装,并测试了一系列电化学性能。结果表明片状阵列的NiCo2O4@ZnWO4核壳结构材料具有更优的电化学性能,在功率密度0.79 kW kg-1时,其能量密度达到最大值28.46 Wh kg-1,并且经过5000次的循环充放电之后,电容值仍保留97.5%。最后该全固态超级电容器经过串联组装作为电源成功点亮了红色的LED灯,由此证明NiCo2O4@ZnWO4纳米片状阵列的核壳复合电极材料具有巨大的实际应用价值。