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超级电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型高功率储能器件,相比电池,具有更大的功率密度值;相比传统静电电容器,具有更高的能量密度;同时具有瞬间释放特大电流特性,充放电效率高、循环寿命长等优点。对超级电容器的研究,主要集中在电极材料方面。本文采用原位复合法分别制备了二氧化锰/活性炭和二氧化锰/乙炔碳黑两种电极材料,研究了材料制备,结构和性能,以及影响电容器性能的因素、赝电容形成机理。主要研究内容和创新点归纳如下:1.提出采用原位复合法合成MnO2/碳作为超级电容器电极材料。通过研究材料电极制备过程中材料干燥温度、电极制备压力、导电石墨的含量、锰含量等工艺参数,初步探讨了MnO2/碳材料电极的电容形成机理。结果发现:该工艺制备的MnO2/碳复合材料可使MnO2颗粒有效包覆在碳基材料表面,有效结合碳基材料的高比表面积和MnO2的高赝电容。经过在1mol/L Na2SO4电解液中,在5mv/s的电位速率下测试,MnO2/活性炭混合电极材料比容量达到150.8F/g,MnO2/乙炔碳黑混合电极材料比容量达到142.3F/g。2.在上述材料制备工艺的基础之上,对MnO2/碳复合材料进行物理掺杂,以进一步改善材料的电学性能。通过采用沉淀转化法合成掺杂物质,成功制备了掺杂Ni（OH）2和掺杂Co（OH）2的复合电极材料,并初步探讨了材料的改性机理。结果发现:掺杂一定量的Ni（OH）2后,电极材料的工作电位和比容量有所上升,但等效串联电阻（ESR）也有所增加。经对掺杂15wt% Ni（OH）2的混合电极进行电学性能测试,电极材料的有效工作电位拓宽到-0.41v,比容量最高达到了171.4F/g,ESR为6.87欧姆;同样发现,掺杂一定量Co（OH）2后,可以有效降低复合电极的ESR。经对掺杂9wt%的Co（OH）2复合电极进行电学测试,发现掺杂后电极材料的比容量为156.1F/g,而ESR为3.55欧姆。3.对采用原位复合法制备的MnO2/碳复合电极材料,探索了各种适合二氧化锰/碳复合电极工作的电解质溶液。通过对比其在各种类型电解液中表现出来的电学性能及电解液浓度电极材料的影响。发现1mol/L Na2SO4溶液比较适合,复合材料电极在电解液中表现出良好电容特性,且充放电效率高。文中的原位复合法、MnO2/碳复合材料等都是我们富有创新性的研究工作。虽然论文中对MnO2/碳改性机理、开发新的集流体、开发新的电解液等方面还有待进一步研究,但本文在电极物质的制备、测试、复合材料的改性等方面提供了一些有价值的方法,对于超级电容器的深入研究具有一定实际意义。