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超级电容器是具有充放电速率快、效率高等优点的一种新型绿色储能装置,但是其主要缺点是电容量和能量密度相对较低。目前,如何更好的提高超级电容器的电容量和能量密度,成为研究学者所研究的热点。本论文的研究重点为通过更换不同原料及碳化温度进而优化类石墨烯碳材料的孔结构,调节孔径尺寸、提高材料导电性、增加比表面积利用率、掺杂引入氮氧氟等非金属杂原子实现赝电容性质,从而提升材料的电容性能,提高电容器的能量密度。主要内容如下: 类石墨烯材料采取自支持热解一步法合成(OSSP),尿素为固态氮源,以葡糖糖或者纤维素为碳源,在常压和无保护气氛的条件下,通过自支持热解一步法制备高比表面积、微孔-介孔结构和含氮、氧原子的石墨烯,采用XRD、SEM、TEM、XPS等方法对所制备的材料进行了表征,并将其作为电极材料应用于超级电容器,利用循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等方法测试材料相应的电化学性能,通过调整合成温度改善材料的孔径、导电能力及材料的元素含量进而改善材料的储能性能,通过调整原料的碳源改善材料的修饰官能团活性改善材料的赝电容特性。实验表明以葡萄糖或纤维素为碳源、尿素为固态氮源,900℃为碳化温度时,该材料表现明显的赝电容性质,呈现优异的电化学性能,以6 mol/L的KOH为电解液时,0.5 mg的电极活性材料,三电极测试中,材料的比电容高达1507.75 F/g和2085.71 F/g;在实验超级电容器器件的测试中,电极的比电容高达376.72 F/g和372.2 F/g,最高能量密度为11.1 Wh/kg和11.57 Wh/kg,最高功率密度为28.9 kW/kg和19.9 kW/kg,循环20000次后其电容保持率高达96.69%和99.23%,表现出优异的电化学储能效果。而且制备材料具备成本低廉、可回收重复利用、对环境影响较小、无二次污染等特点,适于实际的生产实践。