【摘 要】
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超级电容器是一种重要的电化学储能器件,具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点。基于储能机制不同,超级电容器可分为双电层电容器、法拉第电容器与混合电容器。镍基材料是典型的超级电容器用法拉第电池型电极材料,具有理论比电容高、电化学活性好、成本低廉的特点,然而其存在着倍率性能差、导电性低、稳定性差等问题。针对这些问题,本论文以二维及分级结构为基础,通过调控材料微观结构、优化材料组成等手段,获得了
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超级电容器是一种重要的电化学储能器件，具有功率密度高、充放电速度快、循环寿命长等优点。基于储能机制不同，超级电容器可分为双电层电容器、法拉第电容器与混合电容器。镍基材料是典型的超级电容器用法拉第电池型电极材料，具有理论比电容高、电化学活性好、成本低廉的特点，然而其存在着倍率性能差、导电性低、稳定性差等问题。针对这些问题，本论文以二维及分级结构为基础，通过调控材料微观结构、优化材料组成等手段，获得了具有较高电化学性能的镍基材料，并组装了具有高能量密度与功率密度的非对称超级电容器。本论文的主要研究结果如下：
（1）分级纳米结构化Ni(OH)2的制备及电化学性能研究：以二维纳米片交叉分级纳米结构的Ni3(NO3)2(OH)4为前驱体，在碱性电解质溶液中同源转变为Ni(OH)2分级纳米结构，该结构可增大材料的比表面积，提高电解质离子的迁移速率，提高纳米结构的稳定性，缓解体积膨胀收缩效应，提高电化学性能。
（2）分级纳米结构化Co2+/Co3+掺杂Ni(OH)2的制备及电化学性能研究：采用微波水热法制备了Co离子掺杂的Ni3(NO3)2(OH)4前驱体，其具有类似Ni3(NO3)2(OH)4的二维纳米片交错结构，并在碱性电解质溶液中同源转变为Co2+/Co3+掺杂的Ni(OH)2分级纳米结构。由于掺杂Co离子与分级纳米结构的协同作用，提高了Ni(OH)2的结构稳定性及导电性，获得了高倍率性能与循环稳定性的电极材料。
（3）分级纳米结构化Co2+/Co3+掺杂Ni2P的制备及电化学性能研究：以Co离子掺杂的Ni3(NO3)2(OH)4为前驱体，采用低温气固磷化法同源转变为导电性较高的Co2+/Co3+掺杂Ni2P分级纳米结构，获得了电化学性能优异的金属磷化物电极材料。
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