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超级电容器是一种新型的储能装置,具备充放电快、效率高、稳定性好等优点,是一种清洁的绿色能源,有很大的市场潜力。本文对超级电容器电极材料进行了实验研究,探讨了多孔碳材料作为超级电容器电极材料的电化学性能。本研究主要目的是制备高性能的多孔碳材料,能够使超级电容器具备稳定的性能。实验中制备了炭气凝胶、椰壳活性炭并对其改性、酚醛树脂基活性炭、石墨烯这几种碳材料,分别用于超级电容器电极材料,对电极活性物质进行红外吸收光谱、XRD、拉曼光谱、BET吸附测试、扫描电镜测试,对碳材料的结构和表面官能团表征。对超级电容器通过进行恒流充放电、循环伏安、循环性能测试来衡量其电化学性能的好坏,分析各种碳材料的结构和表面官能团的性质,结合电化学测试结果,分析结构性质对超级电容器电化学性能的影响。实验结果表明,通过溶胶凝胶法制备的炭气凝胶呈小球状,分布均匀,比表面积达到451.65m2/g,10mA时为118.06F/g,50mA时为108.64F/g,适合大电流充放电,循环性能稳定;经浓HNO3对椰壳活性炭进行改性,增加了比表面积和表面官能团,在10mA时,比电容由79.1F/g提高到了112.13F/g,增大了41.8%,性能稳定,循环寿命长;由KOH活化的酚醛树脂基活性炭在10mA时的比电容值是最大的,达到了140.26F/g;石墨烯用作超级电容器,内阻小,电流为50mA时,比电容为152.74F/g,适合大功率充放电。为改善超级电容器性能,降低成本,对碳材料复合,制备超级电容器。研究结果表明,石墨烯和酚醛树脂基活性炭复合后比容量比单纯的石墨烯有所提高,其中比例为2:1的复合材料提高了24.9%,1:2比例的复合材料提高了14%,酚醛基活性炭/石墨烯复合材料用作超级电容器可以提高超级电容器的比容量,降低了生产成本,是可行的复合方式。