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超级电容器是一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能元件。与传统静电电容器相比,超级电容器具有更高的能量密度;与电池相比,具有更大的功率密度,在移动通信、消费电子、电动汽车、航空航天和国防等领域有广阔的应用前景,在世界范围引起了极大关注。超级电容器的研究,主要集中在高性能电极材料和电解质的制备上。本文选定高比表面积纳米碳材料、廉价的氧化改性氢氧化镍和氧化锰作为电极材料,系统地研究了超级电容器的电极材料制备工艺、电容特性和电容形成机理。通过X射线衍射(KRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)对电极材料进行了表征,结合恒流充放电测试对电极材料的电容特性进行了考察。主要研究内容和创新点如下: 1.提出以不同原料——煤、炭化椰壳和普通商品活性炭,采用微波作为加热源,KOH作为活化剂,制备活性炭用于超级电容器电极材料。采用微波作为加热源制备活性炭是目前一种新颖和先进的活化方式,制得的活性炭具有较高的比电容量和循环稳定性能。在活化过程中,微波功率、辐照时间和活化剂(KOH)的配比对活性炭的性能有着重要影响;在辐射过程中,电弧放电时间的长短和均匀性对活性炭性能也有影响。由于不同原料本身结构和组成不一样,所制活性炭性能有一定差异:炭化椰壳活性炭具有优良的稳定性,二次活化活性炭比电容量较大。采用微波活化制备炭化椰壳活性炭,在KOH与原料质量比为3∶1左右,微波功率为640W,微波辐射时间为7min,起电弧时间为5min时,制得活性炭比电容量高达266.71F/g;经过200次循环充放电后,容量仍保持98.62%;采用微波活化制备二次活化活性炭,在KOH与原料质量比为2∶1,微波功率为480W,微波辐射时间为5min时,制得活性炭比电容量高达295.17