超级电容器作为一种新型的储能装置,其性能很大程度上由电极材料的组成和结构决定。如今,过渡金属氧化物和碳基底共同组成的复合电极受到了广泛关注。钴酸镍是一种具有尖晶石晶体结构的金属氧化物,其本身催化活性高,成本低廉且能耗低。石墨毡作为作为一种新型碳材料,具有较高的比表面积,良好的机械强度以及廉价的生产成本,可以作为过渡金属氧化物的基底材料。因此,本文的研究内容主要集中在制备纳米结构的钴镍化合物及其与石墨毡的复合物,旨在获得较高比电容和良好循环稳定性的超级电容器电极材料。本文利用水热法,在不同的水热温度下,合成不同形貌的钴酸镍微球,并对其进行煅烧处理。110 ℃下合成的钻酸镍拥有丰富的多孔纳米线,表现出较高的比表面积。由于这种三维纳米结构,当钴酸镍微球作为电极材料时,展现出优异的电容特性。在1 A·g-1电流密度下比电容达到1554 F·g-1,经过2000次充放电后,比电容保持初始值的90.4%,展现了较好的循环稳定性。利用水热法在石墨毡上负载纳米线和纳米片钴酸镍,最终得到性能不一的复合材料。相比于纳米片钴酸镍@石墨毡,纳米线钴酸镍@石墨毡具有整齐的纳米线阵列结构,这种结构为电极材料提供了巨大的电解液浸入面积以及有效的电解液电荷的扩散路径。当纳米线钴酸镍@石墨毡作为电极材料时,展现出良好的电化学性能,在1 A·g-1电流密度下比电容达到1782 F·g-1。经过2000次的充放电循环后,比电容保持初始电容的88.5%。相比于单一钴酸镍和纳米片钴酸镍@石墨毡,纳米线钴酸镍@石墨毡表现出了更佳的电化学性能,是一种具有应用潜力的电极材料。为进一步提高电极材料的电容特性,采用两步水热法,制备出钴镍硫@石墨毡复合材料。用硫原子替代钴酸镍上的氧原子,能够提高电极材料的导电性。同时,在石墨毡上形成相互嵌接的六边形纳米片,并接枝一定数量的纳米线,可以为钴镍硫@石墨毡复合材料贡献了很大的比表面积。因此,钴镍硫@石墨毡作为电极材料时,表现出了优异的电容特性,在1 A·g-1电流密度下比电容高达1974 F·g-1,在循环充放电2000次后,比电容仍能保持初始电容的91.2%。