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随着现代科技的进步,能源问题和环境污染越来越引起重视。人们急切期望找到一种清洁、高效可持续的能源,以及相应的能量存储与转化技术,许多的电化学储能转化设备在这种条件下应运而生。近年来,超级电容器因较高的电流密度和能量密度,充放电时间短,稳定的循环性和超强的循环寿命等优越的特性引了人们的广泛关注,发展高效清洁的能源材料已成为科学研究的主要方向。在众多的纳米材料中,过渡金属氧化物和过渡金属硫化物以及其复合物因为独特的锂电和超级电容器的性能,吸引了大量科研工作者关注。过渡金属镍的硫化物和氧化物材料的电化学性质表现的更加优异。因此在本文中,介绍了含镍化合物材料的合成,并对材料的电化学性质进行研究。其主要内容如下: 1.通过两步液相合成法,先在泡沫镍上构建聚吡咯层,再反应生成金属硫化物,得到分层聚吡咯/Ni3S2@MoS2核-壳纳米结构,该活性材料表现出优异的超级电容器性能,在电流密度为2.5 mA cm-2时面积电容5.29 mA cm-2,相比Ni3S2@MoS2核壳纳米线,比电容提高了6倍。以聚吡咯/Ni3S2@MoS2作为正极,多孔碳作为负极和KOH电解液构成的非对称电容器也表现出优良的电化学性能。 2.一步合成的V2O5/Ni3S2纳米材料表现出优异的锂离子电池存储和超级电容器性能,作为锂离子电池负极材料,循环600次后容量依旧可以保持435 mA h g–1;作为电化学超级电容器的电极材料,其在5 mA cm-2的电流密度下呈现4.2 F cm-2的面积电容。结果说明V2O5/Ni3S2纳米材料在储能领域有潜在的应用前景。 3.通过二步水热合成法,制备了MnO2@NiO核-壳结构纳米材料。在10 mV s-1扫描速度下,比电容达到了325.2 F g-1,相比纳米线MnO2的比电容(53 F g-1),比电容得到极大提高。10000次循环之后,比电容依旧能保持原来的93.7%,而MnO2纳米线循环5000圈比电容只保留60%左右,表明经过复合之后MnO2@NiO是良好的电容器材料。