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近年来,能源危机和环境问题日益严重,电化学储能装置的发展成为解决这一问题的关键。超级电容器作为一种新型储能装置,因具有充电速度快、功率密度高、绿色环保等优点,受到电子产品、航空航天以及移动通信等诸多领域的关注。要制备性能更加优异的超级电容器,离不开对电极材料的探索。作为一种新型超级电容器的电极材料,过渡金属氧/硫化物因其具有理论比电容大、价格低廉、制备工艺简单等特点而备受研究者们青睐。本论文均以廉价的泡沫镍为基底,以三元过渡金属氧化物纳米线为导电骨架,在其表面包覆一层三元过渡金属硫化物纳米片,得到独特的核-壳纳米结构。另外,通过简单的化学还原法对金属氧化物表面进行改性处理,在金属氧化物纳米线表面引入适量氧空位,经处理过的电极材料的电化学性能显著提高。通过XRD、SEM及TEM等先进测试手段对材料的结构与形貌进行了表征;并采用三电极系统测试了不同电极的电化学性能。具体的研究内容如下:(1)通过简单的水热法和电沉积法,在泡沫镍基底上分别制备了核-壳结构的CuCo2O4@CoS、CuCo2O4@NiS以及CuCo2O4@Ni-Co-S复合电极。通过电化学分析得到,CuCo2O4@Ni-Co-S材料具有最高的比电容,最好的导电性和循环性能,该电极在4 mA cm-2下,得到了高达4.46 F cm-2的比电容。另外,在5000次充放电后,仅损失了 5.4%的比电容。(2)为了得到性能更加优异的电极材料,首次合成了核-壳结构r-MnCo2O4@Ni-Co-S复合电极材料。由于r-MnCo2O4与Ni-Co-S材料的协同作用,使得它们的复合材料的电化学性有极好的表现。其中,在相同电流密度下,含有适量氧空位的r-MnCo2O4电极比未经处理的MnCo2O4电极的比电容高111.9%。另外,在r-MnCo2O4纳米线外包覆一层Ni-Co-S纳米片后,该复合电极材料具有极好的导电性,比电容也高达6.19 F cm-2。此外,在循环5000圈后,其容量保持率高达95.5%。为了证明该电极的实用性,将该电极作为正极材料,CNT作为负极材料,得到了 rMCO@Ni-Co-S//CNT非对称超级电容器。该器件在0.015 W cm-3的功率密度下,能量输出还高达3.013 mWh cm-3。并且在8000次充放电后,该器件表现出高达92.3%的容量保持率。最后,将两个器件串联起来,成功点亮了一个8mm商用红色LED超过lh,另外,该设备还成功驱动了电动马达。以上结论证实了独特的核-壳结构复合电极材料中的不同组分间能实现高效协作,并且在金属氧化物中引入适量的氧空位也能有效对材料进行改性,这表明本工作在超级电容器领域中具有一定的应用价值。