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超级电容器因其高功率密度、大容量、长循环寿命、良好的可逆性、快速充放电和环境友好等优点而备受关注,作为一种新型高效储能器件展现了良好的应用前景。作为储能设备,能量密度是影响其广泛应用的关键因素,超级电容器的能量密度较传统的化学电池和锂离子电池偏低,这一缺陷制约了其成为一种理想的储能器件。因此目前关于超级电容器的研究主要集中在提高其能量密度。根据超级电容器的能量密度计算公式E=1?2CU2,提高超级电容器的能量密度可以通过提高电极的比电容(C),或者增大电极的工作电压(U)。基于以上分析,本文旨在提高NiCo2O4电极材料的比电容,从而提高超级电容器的能量密度。影响电极材料比电容的因素有材料导电性、孔径分布、比表面积等,此外引入氧化还原电容也可以提高电极比电容。本文从增加氧化还原电容出发,合成了SnO2@NiCo2O4复合材料。利用薄膜的亲水性促进NiCo2O4材料的结晶成核,增加发生氧化还原反应的活性物质。其次利用金属硫化物的导电性优于金属氧化物的特性,从提高电极材料导电性出发,通过硫化合成中空结构的NiCo2S4,减小电极材料的内阻,加快了氧化还原反应速率。通过复合NiCo2O4与SnO2薄膜形成了以SnO2薄膜为基底附着生长NiCo2O4纳米线阵列的异质结构材料。高导电性和良好亲水性的SnO2薄膜一方面促进了NiCo2O4在其表面结晶成核,另一方面减小了复合电极材料的内阻,使得电解液离子的扩散阻力减小。三电极体系测试表明,SnO2@NiCo2O4复合异质结构材料表现出优异的电化学性能,在1 m Acm-2的电流密度下,比电容可达1.49 Fcm-2,在相同的电流密度下空白的NiCo2O4材料的比电容仅为0.85 Fcm-2。复合材料的倍率性能也较单一的NiCo2O4材料有了提高。当电流密度增大到20 mAcm-2时,复合材料的电容保持率为68%,而单一的NiCo2O4材料的电容保持率为59%。同时在2000次循环以后,复合材料的比电容保持率为86%。基于金属硫化物的导电性高于金属氧化物,通过对NiCo2O4的前驱体进行一步硫化,制得了中空纳米四方棱柱NiCo2S4材料。所制备的NiCo2S4材料体现了较NiCo2O4材料低的电阻,另一方面所合成的NiCo2S4独特的中空结构不仅提高了材料的比表面积,同时也改善了电极材料的表面渗透性,在电极反应过程中及时补充电解质离子,优化了材料的倍率性能。三电极体系测试表明,在电流密度为1 Ag-1时,NiCo2S4电极和NiCo2O4电极的质量比电容分别为1944.7 Fg-1和680.0 Fg-1;当电流密度增大到20 Ag-1时,NiCo2S4电极的比电容保持率为67.4%,而NiCo2O4电极的比电容保持率仅为44%。