本论文详细的综述了超级电容器的正极材料的发展以及五氧化二钒的研究现状。为了改善五氧化二钒的电化学性能,采用XRD、SEM、TGA、FT-IR、CV、恒流充放电等分析手段,对其合成工艺、材料结构、材料改性方法以及电化学性能进行了深入的研究。 采用熔融淬冷法制备了V₂O₅干凝胶,对制备工艺做了详细的研究,发现在H₂O/V₂O₅质量比值为33:1、熔融温度为800-850℃、保温时间为15min时,所得样品比容量最高。在掺入1:1的碳后,在2C的电流倍率下,样品比容量提高25.6%。另外,研究结果表明,样品的热处理温度与时间对样品的电化学性能有较大的影响,在120℃热处理20h的样品性能稳定。 采用溶剂交换-常压干燥法以及冷冻干燥法两种方法解决了凝胶干燥过程中网络结构塌陷的问题。研究结果表明,采用溶剂交换法可以得到比表面积为36.67m²/g的V₂O₅类气凝胶,在0.1C电流倍率下,其放电比容量为228mAh/g,且其电流倍率特性比V₂O₅干凝胶要好;采用冷冻干燥法制备得到的样品在电子显微镜下可以看到由细小纤维随机组成的网络结构。样品为趋向无定型化的水合物,具有较好的可逆性以及比容量,在0.1C电流倍率下,其可逆比容量可达到278mAh/g。