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超级电容器(EDLC)作为一种可逆的新型电化学储能装置收到广泛的关注和研究。超级电容器具有充放电迅速,功率密度高,循环使用寿命长,清洁高效等优点,作为电驱动系统中的主要能源,脉冲电源或者辅助能源装置具有良好的发展前景。目前超级电容器的主要电极材料中,如金属氧化物,高分子聚合物等高能量密度材料具有造价高昂,原料来源受限,性能发挥不完全,循环衰减明显等问题,较为廉价的传统碳材料与其他材料相比则因为能量密度较低而受到便携性方面的限制,因此超级电容器的广泛应用目前仍存在技术障碍。现今,制备原料丰富,造价低廉而具有良好性能的新型碳材料对于推广超级电容器的应用具有重要意义。基于碳基材料在超级电容器中的双电层作用机理,可以采用调控石墨化程度,改良表面微观结构等方式优化其性质。基于以上考虑,我们采用简单的方法制备了多级孔结构石墨化碳材料,非晶态多孔碳材料以及过渡金属氧化物/膨胀石墨复合材料,此类碳基电极材料具有优良的电化学性能。本论文主要开展以下三方面研究内容:1.采用一步法合成多级孔结构石墨化多孔碳材料:以活性炭作为碳源,将其与过渡金属盐通过溶液搅拌法混合,在惰性气体条件下高温热处理并用盐酸除去催化剂得到多级孔结构石墨化碳材料。通过调节金属盐种类和比例以及热处理温度得到不同石墨化程度以及表面微观结构的石墨化碳材料,并研究此类材料作为超级电容器电极的应用。2.以棕榈壳作为碳源,经过预碳化处理,以氢氧化钾作为造孔剂,对前驱体进行浸渍后经过惰性气体条件下的热处理,并使用氢氟酸中和造孔剂,制备了非晶态多孔碳材料,病研究了这种碳材料在超级电容器电极方面的应用。3.以微波法处理的膨胀石墨作为载体,在真空条件下将MnO4-和PVP抽入膨胀石墨层间,分别作为锰源和表面活性剂。经过一步水热法使得生成的MnO2将膨胀石墨的层间距进一步扩大,得到二氧化锰/膨胀石墨复合物。另外可以通过改变MnO4-的浓度和水热条件合成不同形貌的复合物。同时研究了复合体在超级电容器电极方面的应用。