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当今社会飞速发展，传统燃料日渐枯竭，能源需求日益增加，生态环境严重恶化。因此，新兴绿色能源应运而生。超级电容器也作为电荷存储器件备受瞩目。 超级电容器在能量密度、功率密度、循环寿命、温度范围、与环境的关系等诸多方面都很有优势，发展前景很可观。而电极材料对整体器件的性能至关重要，因此很多研究都集中在发展电容量高且稳定好的电极材料，以及设计性能优越的新颖纳米结构。本文设计合成了MnO2/TiO2/CMF核壳复合材料，重点研究了氢化温度对复合材料电化学性能的影响，并且基于半导体理论提出了相应的物理机制。 首先，采用晶种辅助水热法在碳布衬底上合成了TiO2/CMF材料，并在400℃、600℃、800℃三种温度下进行氢化处理;通过溶剂法得到MnO2/TiO2/CMF及MnO2/H-TiO2/CMF-x℃(x=400，600，800)四种核壳复合材料。 其次，对电极材料进行了物理表征和电化学性能的测试，并分析了氢化温度对材料性能的影响。研究发现，氢化材料在比电容、能量密度和功率密度等电化学性能上都远远大于未氢化材料;随着氢化温度的升高，氢化电极的电化学性能呈非线性方式增强，且600℃氢化电极具有最优越的性能。MnO2/H-TiO2/CMF-600℃复合电极，在1mV/s扫速时，比电容值为630.1F/g;在50A/g电流密度时，其功率密度为21.8kW/kg，能量密度为46.0Wh/kg;在循环5000次充放电之后，其电容保持率仍高达90％。这些结果表明该氢化材料在超级电容器方面有很好的应用前景。 再次，通过分析X射线衍射谱，拉曼散射以及莫特-肖特基曲线，定量研究了氢化温度对TiO2核材料的晶体结构和电导率的影响，从而提出了相应的物理机制，合理解释了氢化温度如何改善核壳复合材料的性能。从400℃到800℃，氢化作用使得TiO2的氧空位不断减少，同时形成的HOo-缺陷不断增多。核材料的电子浓度由氧空位和HOo-缺陷数目共同决定，且来自于氧空位的自由电子数相比于HOo-缺陷的更为重要。由此导致H-TiO2-600℃材料的电子浓度率最高，复合材料的导电性和电化学性能随氢化温度呈非线性形式增加。这项工作为合理设计高性能超级电容器以及组装具有更优越电化学性能的新颖纳米结构提供了很好的思路。