【摘 要】
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超级电容器是一种新型的储能装置,循环寿命长,可在大电流条件下进行充放电,具有广阔的市场应用前景。而电极材料是影响超级电容器性能的重要因素,常用的电极材料有碳材料、过渡金属氧化物/氢氧化物和导电聚合物,目前复合材料成为电极材料的研究热点。本文采用水热-高温固相法制备了纯rGO,不同比例的石墨烯/ZnO纳米复合材料与石墨烯/（ZnO）x/（NiO）1-x纳米复合材料,并将材料制作成超级电容器电极,对材
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超级电容器是一种新型的储能装置,循环寿命长,可在大电流条件下进行充放电,具有广阔的市场应用前景。而电极材料是影响超级电容器性能的重要因素,常用的电极材料有碳材料、过渡金属氧化物/氢氧化物和导电聚合物,目前复合材料成为电极材料的研究热点。本文采用水热-高温固相法制备了纯rGO,不同比例的石墨烯/ZnO纳米复合材料与石墨烯/（ZnO）x/（NiO）1-x纳米复合材料,并将材料制作成超级电容器电极,对材料的电化学性能进行研究。得出了以下结论:（1）对Hummers法制备氧化石墨烯进行了改进,以天然鳞片石墨为原料制备得到氧化程度高,片层均匀的氧化石墨烯,分别以去离子水、无水乙醇和水合肼为还原剂还原氧化石墨烯,得到不同还原程度的石墨烯rGO-1、rGO-2和rGO-3。通过电化学测试得到,在0.5A/g的电流密度下比电容分别为144F/g、110F/g和146F/g,在循环10000次后循环容量保持率分别为77.8%、77.3%、73.3%;在较大的电流密度下（1A/g）,依然可以保持较大的比电容128F/g、98F/g和133F/g,rGO-1比电容和循环性能较好。（2）采用水热-高温固相法制备得到了石墨烯/ZnO纳米复合材料,相较于GZ0.5、GZ2、GZ3和GZ4,rGO与ZnO质量比为1:1的GZ1表现出良好的比电容和循环性能。在2A/g的高电流密度下比电容为235F/g,在循环10000次后循环容量保持率为83.8%。（3）采用水热-高温固相法制备得到了石墨烯/（ZnO）x/（NiO）1-x纳米复合材料,石墨烯、ZnO、NiO掺杂十分均匀。在0.5A/g、1A/g、2A/g电流密度下,当x=0.35时,复合材料GN1比容量表现最优,分别为563F/g、524F/g、504F/g。经过10000次循环,比电容保留分别为356F/g、312F/g、300F/g;其循环容量保持率分别为63.2%、60.1%、59.6%。
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