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超级电容器作为一种新型储能器件,和锂离子电池相比,具有更长的寿命和更高的功率密度;和传统的平行板电容器相比,具有更高的能量密度,因而被广泛的研究。然而,由于超级电容器能量密度相对较低,因此在应用上有一定的局限性。在超级电容器中,电极材料起着决定性的作用。主要包括导电聚合物、碳材料、金属氧化物和它们的复合材料。由于过渡金属氧化物(NiO, Co3O4, CuO, FeOx,MnO2, V2O5)有良好的赝电容特性和高导电性,无环境污染等优点,因而在超级电容器上广泛应用。从电容器的产业化考虑,电极材料需要合成工艺简单、原料储量大、价格合理等特点。常用的电极材料包括碳材料、金属氧化物和导电聚合物等。然而,单一电极材料固有的缺陷限制了其电化学性能。研究表明,比容量的大小和复合材料的结构有关。为此,本论文开展了如下的研究工作:通过简单的水热过程,得到形貌独特的CuO-NiO复合物,结合SEM、TEM、XRD、XPS等测试手段系统的分析复合物的形貌和结构。我们将CuO-NiO复合物作为工作电极,铂电极作为反电极,饱和甘汞电极作为参比电极。通过具有独特形貌的CuO-NiO复合物来提高正极材料的比电容和超级电容器的能量密度。在6mol/L的KOH电解液中,复合物能量密度为35Wh/kg,比容量可以达到280F/g,循环次数达到1000次时,该系统的比容量保持率为94%。通过研究电化学性能可以发现,复合物的电化学性能比纯CuO、纯NiO高出很多,具有更高比电容、更好的循环稳定性。用改善的stober方法合成SiO2小球,在小球外面包覆一层掺氮的碳壳,经过锻烧处理将材料碳化,通过KMnO4和C之间的氧化还原反应,在掺氮碳壳上直接生长MnO2纳米片,合成了SiO2@NHCSs@MnO2材料,加入NaOH溶液,除去SiO2核。得到最终产物NHCSs@MnO2通过SEM和TEM可以观察到复合物是空心结构。这独特的结构可以极大的增加产物的比表面积,为电化学反应提供了更多的接触面积,这有利于提高电化性能。在Na2SO4电解液中,比容量可以达到306F/g;循环5000次该系统的容量保持率为95%。NHCSs@MnO2电极与未经处理的NCS电极和纯MnO2电极相比,有更好的电化学性能,是理想的电极材料。