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超级电容器是一种性能介于传统电容器和化学电池之间的新型储能元件,具有比传统电容器更高的能量密度及比普通电池更高的功率密度和更长的循环寿命。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,人们对超级电容器的研究主要集中在高性能的电极材料的制备上。本文制备了不同结构的氧化镍/石墨烯复合材料,研究了他们的制备工艺和电化学性能。(1)以石墨烯为基体采用回流法制备得到了氧化镍/石墨烯复合材料,通过改变回流时间可以调节氧化镍的负载量。测试表明该复合材料是花状氧化镍/石墨烯材料,属于三维纳米结构范畴,有着较大的电化学活性和充放电容量,在电流密度为200mA/g时,单电极放电比容量为687.6F/g;相对于同样测试条件下单纯氧化镍材料的比容量(276.4F/g)有了较大提高。这种结构具有非常好的稳定性,在1A/g的电流密度下,经过2000次循环容量依然保持在90.8%。(2)采用溶剂热法成功制备了八面体氧化镍/石墨烯纳米复合材料,这种复合材料中,石墨烯作为导电网络,八面体氧化镍颗粒生长在石墨烯上,八面体氧化镍的大小可以通过改变煅烧的时间进行调节。表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵, CTAB)、石墨烯(GNS)、溶剂,对八面体氧化镍/石墨烯纳米复合材料的形成起了重要的作用。对制备的材料进行XRD、SEM、TEM等表征方法测试,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95.2%。(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花状多孔氧化镍/石墨烯复合材料。通过XRD、SEM、TEM、BET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413F/g,在1A/g电流密度下,经过2000次循环容量依然保持在89.8%。