【摘 要】
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社会经济稳步迈向高质量发展的同时生态文明建设也不容忽视。传统化学电源已满足不了国家战略对新型能源的迫切需求,故而对储能器件的要求也越来越严格。超级电容器有着大电流快速充放电,循环稳定性能优异,功率密度高等一系列优势。稀土金属（氢）氧化物凭借其特殊纳米结构和赝电容特性成为超级电容器等电化学领域热门材料之一。而石墨烯一经问世便引来无数学者竞相研讨,其拥有良好导电性的同时,二维片层结构间可与不同材料进行
【基金项目】
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国家自然科学基金（No.51902085）； 内蒙古自治区自然科学基金（No.2021MS05011）； 内蒙古自治区自然科学基金（No.2020ZD17）； 内蒙古自治区自然科学基金（No.2019MS02023）； 内蒙古自治区研究生教育创新计划项目（SZ20
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社会经济稳步迈向高质量发展的同时生态文明建设也不容忽视。传统化学电源已满足不了国家战略对新型能源的迫切需求,故而对储能器件的要求也越来越严格。超级电容器有着大电流快速充放电,循环稳定性能优异,功率密度高等一系列优势。稀土金属（氢）氧化物凭借其特殊纳米结构和赝电容特性成为超级电容器等电化学领域热门材料之一。而石墨烯一经问世便引来无数学者竞相研讨,其拥有良好导电性的同时,二维片层结构间可与不同材料进行多种多样的复合。本文研究稀土（氢）氧化物与石墨烯复合制备超级电容器电极材料以提高其整体性能。利用简单一步水热合成法制备自支撑三维还原氧化石墨烯（rGO）/CeO2。通过调控不同比例还原剂和形貌控制剂得到性能较好的自支撑材料。XRD表明CeO2成功复合在rGO上且产生了一些相互作用,孔径多为介孔,比表面积150.5 m~2·g-1。SEM、TEM、XPS等表征表明复合效果良好。三电极体系下进行电化学测试性能,0.5 A·g-1电流密度下自支撑三维rGO/CeO2比电容高达451 F·g-1。经10000次充放电循环,自支撑三维rGO/CeO2电容保持率高达95.9%。组装的rGO/CeO2||rGO能量密度在120 W·kg-1其功率密度高达39.08 Wh·kg-1,电容保持率仍能达到88.9%。采用简单的微波辅助合成法,获得rGO/CeO2复合材料。经形貌观察,CeO2以颗粒形式均匀分布在褶皱的rGO上。比表面积高达206.7 m~2·g-1,孔径呈介孔分布。经电化学测试,rGO/CeO2比电容高达468 F·g-1(0.5 A·g-1电流密度下测得),经过10000次充放电循环,电容保持率高达107.3%。将rGO/CeO2装配成对称型超级电容器rGO/CeO2||rGO/CeO2获得功率密度为100 W·kg-1时对应能量密度18.16 Wh·kg-1。还通过简单的微波辅助合成方法成功制备了rGO/La（OH）3复合材料。其比表面积为85.8 m~2·g-1。在0.5 A·g-1的电流密度下,在三电极体系中rGO/La（OH）3的比电容高达757 F·g-1,经过10000次充放电循环后电容保持率仍有97.7%,组装的对称型超级电容器rGO/La（OH）3||rGO/La（OH）3电容保持率高达96.8%,在功率密度为275W·kg-1时的最大能量密度为24.09 Wh·kg-1。组装成非对称超级电容器rGO/La（OH）3||rGO电容保持率高达91.3%,在功率密度为275 W·kg-1时的最大能量密度为55.65 Wh·kg-1。它们都处于水基电解质超级电容器的主流水平。
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