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超级电容器作为一种新型的能量存储设备,它具有充电时间短、使用寿命长、温度特性好、功率密度高和绿色环保等特点。电极材料作为影响超级电容器性能的重要因素受到了广泛地关注。在本文中,我们仔细研究了两种纳米材料并将其作为超级电容器的电极材料,包括Zn3Mo209三元金属氧化物纳米材料和ZnO/CNT纳米复合材料。理论计算表明,二维Mo03纳米材料等金属氧化物具有较大的比电容,因此具有较高的储能能力。然而,通常金属氧化物导电性差,这会降低超级电容器的电极性能。为了解决这个问题,我们使用了两种方法。一种是通过添加另一种元素来掺杂金属氧化物以获得三元氧化物材料,另一种是通过向金属氧化物中添加诸如CNT的高导电材料来制备纳米复合材料。具体而言,我们通过水热法合成了 Zn3Mo209纳米环材料,并将这些纳米环用作超级电容器的电极材料。此外,我们将ZnO纳米粒子与碳纳米管(CNTs)在有机溶剂中复合,然后合成ZnO/CNT纳米复合材料。该复合材料再次被用作超级电容器的电极材料。本论文取得的研究成果可归纳如下:(1)我们利用一种新的方法成功地合成了 Zn3Mo2O9纳米圆环。该方法为两步水热法,操作简单,易于实现。合成的Zn3Mo2O9纳米圆环具有大的比表面积,并且在Zn3Mo2O9纳米环表面和内部可发生更多的氧化还原反应。空心环为离子的运输提供通道并促进电子的传输。在电解质溶液为1M KOH溶液下,通过恒流充放电(GCD)等测试手段显示在电流密度为2 A/g下的比电容最高,其值为1184.3 F/g。该材料还表现出良好的充电放电稳定性。经过1000次充放电测试后还保留了 71.3%的比电容。(2)我们使用一种新的方法将醋酸锌和碳纳米管(CNT)合成ZnO/CNT纳米复合物,并且制备了不同反应时间下的ZnO/CNT纳米复合材料。表征数据表明,ZnO/CNT复合材料具有高度的络合性,并且ZnO纳米颗粒均匀分布且尺寸相似。在电解质溶液为1MKOH溶液下,通过恒流充放电(GCD)等测试手段显示在电流密度为0.5 A/g下的比电容最高,其值为595 F/g。在2.5 A/g的电流密度下,经过2000次循环测试以后,还保留了 94.35%的比电容。CV的测试结果显示出电极在工作时具有明显的氧化还原峰,为赝电容性质。