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超级电容器是一种新型的绿色环保储能器件,具有高功率密度、高能量密度,循环寿命长等优点。它能够进行快速充电和瞬间大电流放电,在电动汽车、移动通讯和国防等领域有广阔的市场前景,因此引起了世界各国的广泛关注。电极材料和电解液是影响超级电容器性能与成本的决定性因素。赝电容电极材料通过自身高度可逆的氧化还原反应,为超级电容器提供额外的电容。其中,聚苯胺和二氧化锰由于具有原料易得、合成简便、成本低廉、良好的化学稳定性和导电性等特点,是超级电容器电极材料的研究热点。离子液体作为一种新型的绿色溶剂,具有电化学窗口宽、电导率高、可设计性强等优点,能够满足超级电容器高工作电压和恶劣环境下正常运行的需求,作为超级电容器的电解液具有实用价值。本文旨在制备和研究具有良好电容特性的超级电容器电极材料和电解液,主要的研究内容有:本文通过制备不同活性碳电极,采用循环伏安法在不同电解液中对碳材料进行测试;通过机械物理混合和化学原位聚合合成聚苯胺/滑县碳混合材料,并考察了它们在酸性电解液中的电化学性能。接着,利用单电极脉冲在泡沫镍上电镀聚合二氧化锰并研究其电化学行为。本文还通过在碳基对称超级电容器中,向离子液体[EMIm]BF4中添加有机溶剂、高氯酸锂能改善电解液的黏度和电导率。结果表明:离子液体是一种很理想的超级电容器电解液,能极大的提高超级电容器的比能量;化学原位聚合较机械物理混合对滑县碳和聚苯胺的混合更加优越;二氧化锰材料不同扫描速率下的电极均表现出理想的电容特性;将离子液体[EMIm]BF4和有机溶剂乙腈(ACN)以及高氯酸锂按一定的比例进行配比,电解液得到了进一步改善。最后,以滑县碳为电极、1M LiC104/ACN/[EMIm]BF4为电解液,组装了3V/18.5F的超级电容器组。在电流密度为5mA/cm2的恒流充分电下,同单体电容器相比,并联电容器组的电极有效面积得到提高、总电容量得到提升、总电阻得到改善。