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超级电容器由于其比传统电池具有更高的功率密度和使用寿命,还具有高工作效率、充放电效率快以及轻污染等特点,现在已经逐渐成为一个研究热点。相比于传统的碳基电极材料,赝电容电极材料能够在电化学过程中发生氧化还原反应,从而提供更大的能量储存能力。在诸多的赝电容材料中,NiCo双氢氧化物(简写为NiCo-DH)具有很强的氧化还原活性,理论容量接近3000 F g-1,而Ni原子和Co原子二者的耦合作用,使其能够发挥出比单金属氢氧化物更为出色的电化学性能。然而,受限于较低的电子和离子传导能力,其所能表现出的容量与理论容量相差甚远;连续充放电过程中电极材料不断的体积变化所造成的结构坍塌,也会造成较短的循环寿命,这些问题限制了其在能量储存系统中的实际应用。基于此,本文采用表面改性的方法来提高NiCo双氢氧化物自身的导电性,以提升其比电容值。构建核壳结构电极,借助各组分间的紧密连接限制电极在充放电过程中的部分体积变化,加速氧化还原反应,进而实现电极循环寿命的提升,阐明了改性手段和核壳结构的耦合作用对电极电化学性能的强化机制,实现了高性能NiCo双氢氧化物电极的制备。提出了一种表面改性改善NiCo双氢氧化物本征导电性的方法,提高电极材料的比电容值。利用Na BH4的还原特性,在室温条件下实现NiCo双氢氧化物表面的氧空位制备。研究结果表明氧空位的引入能够增加电极表面的电化学活性位点,同时可以增加离子和电子的传导能力,从而提升电极比电容值。当电流密度为1 A g-1时,最大比电容值可以达到1563 F g-1。为了进一步改善电极的表面活性,提出了P元素掺杂改善本征活性的方法。采用磷化退火方法,在NiCo双氢氧化物表面掺杂P元素。研究结果表明,P元素的掺杂能够在纳米线外侧形成一层NiCo P,磷化物的强电子离域特性能够加快氧化还原过程中的电子转移,从而实现电极电化学性能的提升。构建了NiCo-DH@Ni OOH核壳结构电极,以实现电极循环稳定性的提高。将NiCo双氢氧化物纳米线作为内核,在其外侧沉积Ni OOH纳米片,以此构建NiCo-DH@Ni OOH核壳结构电极。研究结果表明,外层彼此交联的Ni OOH纳米片能够避免循环过程中电极结构的倒塌,从而有效提高电极材料的循环稳定性;同时,核壳结构所提供的巨大比表面积也使得更多的活性物质参与氧化还原反应,NiCo-DH纳米线提供了方向性的导电路径,这些特征能够显著提升电极的比电容值。当电流密度为1 A g-1时,最大比电容值可以达到2622 F g-1。构建的NiCo-DH@Ni OOH核壳结构电极,在电流密度为10 A g-1时,经过10000次循环后比容量能够保留初始值的~88.5%。为了进一步提高电极的循环稳定性,构建了MnCo2S4@NiCo-DH核壳结构电极。将MnCo2S4纳米管作为内核,将NiCo-DH纳米片沉积于外侧作为外壳,内层的金属硫化物具有较高的电导率,能够降低电极内部的电荷转移阻抗,加速电子的传导,使得氧化还原反应速率加快;同时,外层沉积的NiCo-DH纳米片能够提供巨大的比表面积和丰富的电化学活性位点,使得电解液离子与电极材料的接触更为充分。研究结果表明,构建的MnCo2S4@NiCo-DH核壳结构电极具有良好的比电容值和优秀的循环稳定性。在电流密度为1 A g-1时,最大比电容值为2412 F g-1。在电流密度为10 A g-1时,经过10000次循环后,容量能够保留初始容量的~92%。基于以上研究,提出了一种表面掺杂与核壳结构设计相结合的新思路,将经过P掺杂的NiCo双氢氧化物纳米线作为内核,在其外侧沉积Ni Mn-LDH纳米片,构建NiCo-DH/NiCo P@Ni Mn-LDH三层核壳结构。研究结果表明,引入NiCo P的NiCo双氢氧化物内核能够优化电子的导电路径,使得电子的传输更为有效,氧化还原反应速率加快,同时在外层的DH纳米片作为外壳也可以在充放电过程中维持电极的整体稳定。构建的NiCo-DH/NiCo P@Ni Mn-LDH三层核壳结构,在电流密度为1 A g-1时,最大比电容值为2318 F g-1。在电流密度为10 A g-1时,经过10000次循环后,容量能够保留初始容量的~95%。此外,将其与活性炭组装的非对称超级电容器同样表现出了优异的性能,当功率密度为750 W kg-1时,能量密度可以达到42.2 W h kg-1。