超级电容器具有很高的功率密度,但能量密度较低,因而限制了超级电容器的发展。硫化钴(CoxSy)有不同的化合价具有较多的氧化还原反应过程,因而其超级电容器性能较好。本论文研究在多层石墨烯表面生长硫化钴,制备具有优良电化学性能的复合材料。(1)通过对金属氢氧化物/多层石墨烯进行硫化反应制备硫化钴/多层石墨烯复合材料。论文通过在石墨烯表面制备片状钴铁双金属氢氧化物,然后进行硫化反应得到硫化钴/多层石墨烯复合材料。研究了钴铁比例、硫化条件对硫化钴/多层石墨烯复合材料的影响。实验结果表明:钴铁比例为1.6:1制备的钴铁双金属氢氧化物,再进行4h硫化反应得到的复合材料电化学性能最好。在1 A/g电流密度下的比容量为324 F/g,在10 A/g电流密度下比容量的保持率能达到47.8%,4 A/g电流密度下5000次循环比容量保持率为76.4%。复合材料的倍率性能和循环性能良好。(2)通过溶剂热反应原位制备硫化钴/多层石墨烯复合材料。论文研究了醋酸钴和硫脲添加量对复合材料中硫化钴微结构的影响。研究结果表明,醋酸钴和硫脲的增多会提高复合材料中硫化钴含量,但超过一定量后会造成硫化钴的堆积。论文研究了反应温度对硫化钴微观结构的影响。研究结果表明,当反应温度为160℃时,多层石墨烯表面的硫化钴生长最均匀。论文研究了醋酸钴和硫脲比例对硫化钴微观结构的影响。研究结果表明,当醋酸钴和硫脲比例为1:0.9时,硫化钴在多层石墨烯表面呈现均匀的三维结构。研究结果表明醋酸钴和硫脲比例为1:0.9,溶剂热反应温度为160℃反应12h的条件下制备得到的硫化钴/多层石墨烯复合材料展现出了最佳的电化学性能。电流密度为1 A/g和10 A/g时,该材料的比容量分别达到422 F/g和222 F/g。4 A/g电流密度下5000次循环,比容量保持率为74.9%,循环稳定性较好。