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超级电容器是一种新型的储能装置,因其具有比功率高、循环性能好、绿色环保等热点,而成为新型储能器件的研究热点之一。目前超级电容器被广泛的应用到工业大型UPS电源系统、电动汽车、军工及航空航天等领域。本论文综述了超级电容器电极材料的特点及最新研究进展,根据超级电容器的特点选择了金属氧化物中的氧化镍作为研究对象。以提高氧化镍的比电容来提高超级电容器的能量密度作为研究目的,一方面从单纯的氧化镍电极材料入手,通过形貌控制,制备结构稳定、比表面积大的片状多孔氧化镍,提高材料的电容性能及循环稳定性,另一方面通过制备石墨烯氧化镍复合材料来改进氧化镍的电容性能,合成一种二维结构的复合材料,增大氧化镍的比表面积,提高氧化镍的导电性,增大材料与电解液的浸润性来提高材料的电容性能、倍率放电及循环性能。本论文的研究内容及研究成果包括以下三个部分:(1)采用水热法成功的制备了多孔片状的氧化镍,通过改变前驱体煅烧温度可以调节材料的比表面积及孔径。对制备的材料进行XRD、SEM、TEM等表征方法测试,初步考察了电极材料的结构和性能的关系。结果显示,比表面积对材料电容的影响更大,片状结构具有一定稳定性,制备的材料具有优异的循环性能。(2)采用共沉淀法成功制备了单层石墨烯/氧化镍纳米复合材料,这种复合材料中,石墨烯作为导电网络,3-5nm的氧化镍颗粒均匀的生长在石墨烯两侧,防止了纳米氧化镍的团聚,增大了材料比表面积,有利于电解液的浸润。测试结果表明这种结构具有非常好的稳定性,经过1000次循环容量依然保持在98.3%,并且具有非常高的比容量,在200mA/g的电流密度下比容量为528F/g。(3)水热法是制备纳米材料的一种重要方法,我们采用水热法成功制备了单层石墨烯/氧化镍纳米复合材料。通过SEM、TEM、XRD等测试方法对其结构及形貌特征进行了表征,并用电化学工作站对其进行了电容性能测试,结果显示水热法制备的复合材料具有良好的电容性能,在200mA/g电流密度下,电容达到430F/g,在1A/g电流密度下,电容依然在342F/g。