超级电容器作为一种新型的环保高效储能装置,在储能领域受到研究者们的特别关注。电极材料在很大程度上决定了超级电容器的性能,因此成为研究重点。氢氧化镍材料价格低廉且具有较高的比电容和电化学活性,但由于其自身结构的限制,往往存在导电性差和电化学稳定性不高的缺陷。获得高比表面积的纳米形貌以及对其进行金属离子掺杂是提高氢氧化镍电极材料导电性和倍率性能的两种有效手段。在本论文中,利用葡萄糖“分子笼”的限域效应,在葡萄糖的水溶液中制备了不同Co2+含量的Co2+/Ni(OH)2超细纳米颗粒。当原料中Ni/Co摩尔比为5:1时,样品(编号为3Co-Ni(OH)2)的平均粒径为5～15 nm。该样品在1 Ag-1电流密度下的比电容为669.57 F g-1,而纯相Ni(OH)2在相同电流密度下的比电容仅为259.56 F g-1。3Co-Ni(OH)2样品经过500次的充放电循环后,比电容保持率达到94%,库伦效率保持在98.1%,显然,该样品具有优良的循环稳定性和氧化还原可逆性。此外,对3Co-Ni(OH)2样品表现出优异电化学性能的机理进行了分析探究。超小粒径增大了材料的比表面积,使电极氧化还原反应能够充分进行。Co2+的掺杂提高了氢氧化镍电极的充电效率和放电深度,从而提高了比电容以及活性物质利用率。本文还利用化学还原法将商用氧化石墨烯进行还原,同时掺入S、N两种元素,制成了硫氮共掺杂三维石墨烯材料。在此基础上,开创性地利用浸泡吸附的方法制备了 Ni2+/三维石墨烯复合材料,研究了不同吸附时间对复合材料电化学性能的影响。结果表明,吸附Ni2+时间为16 h的样品拥有最高的比电容,达到1053.2 F g-1,且该样品循环稳定性较高,在500次充放电循环之后比电容达到初始比电容的92%。该样品中Ni元素均匀分布且原子百分数为20.2%,表明通过浸泡吸附的方法制备复合材料是切实可行的,为复合材料的制备方式开辟了新思路。