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超级电容器能在保持高功率密度情况下仍然具有较高的能量密度,因而近些年被大量研究。电极材料是超级电容器中的核心组成部分,对超级电容器整个器件的性能起决定作用。锰,钴,镍氧化物因为在自然界中含量丰富,价格低廉,同时具有较高的理论比电容值,因此常被用作超级电容器的电极材料。核壳结构可以缩短离子扩散距离、可以增加电极材料的比电容值、增强电极材料的循环稳定性。基于此,我们将金属氧化物制备成具有核壳结构的电极材料,获得了性能优异的超级电容器电极。本论文的研究工作主要包括:(1)MnO2纳米片/MnO2纳米管/三维石墨烯泡沫核壳分级结构复合电极材料的制备及其电化学性能研究。通过化学气相沉积法和水热法,制备得到核壳结构的复合电极材料。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱等测试手段对样品的形貌和组分进行了表征。用三电极测试系统对电极材料的负载量与电化学性能之间的关系进行了研究,结果表明当活性物质的负载量达到60%时,在扫速为2 mV/s时,基于整个电极质量计算得到的全电极的质量比电容值达到176 F/g。在50mV/s时,经过5000次长循环测试后,电极材料的电容值为初始电容值的124%。(2)NiO@MnCo2O4核壳结构电极材料的制备及其电化学性能研究。首先,经过水热和退火处理,在镍泡沫上制备得到NiO@MnCo2O4核壳结构的电极材料,并对样品的组分和形貌进行表征和分析。用三电极测试系统分别研究了单独的MnCo2O4纳米针与NiO@MnCo2O4核壳结构复合材料的电化学性能。研究发现,在电流密度为1A/g时,复合结构的电容值为1186 F/g,要高于MnCo2O4的756 F/g,说明制备的核壳结构有效的提高了电极的电容值。(3)用制备得到的MnCo2O4电极材料组装成对称电容器,研究组装工艺对电容器性能的影响,目前组装的电容器在电流密度为0.5 mA/cm2时,面电容值为0.1 F/cm2,电容器的组装工艺还需要进一步优化。