2。3。1 X射线衍射（XRD）    10

      2。3。2 扫描电子显微镜（SEM）   11

      2。3。3 能谱仪（EDS）   11

2。3。4 透射电子显微镜（TEM）        11

   2。4 样品的电化学性能测试技术  11

      2。4。1 循环伏安法（CV）   11

      2。4。2 充放电测试 11

      2。4。3 电化学阻抗谱（EIS）   11

3   纳米复合材料性能表征  13

   3。1 纳米复合材料的物理表征13

      3。1。1 X射线衍射分析（XRD）13

      3。1。2 扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）分析14

3。1。3 投射电子显微镜（TEM）分析   16

   3。2 纳米复合材料的电化学性能16

      3。2。1 循环伏安（CV）数据分析17

      3。2。2 充放电（GCD）数据分析    18

      3。2。3 阻抗（EIS）数据分析  19

结论 21

致谢 22

参考文献23

1  引言（或绪论）

科技是推动社会发展的动力，而随着科技的发展，对材料也会有更多更苛刻的要求。因此，材料的发展推动科技的发展，材料也是推动社会发展的动力之一。信息，能源，材料是社会文明的支柱，因此发展能源材料是至关重要的。From+优`尔^文W网wWw.YouErw.com 加QQ75201^8766

1。1  超级电容器的概述

随着便携式电子设备、电动汽车和混合动力汽车市场的快速发展，对储能设备的性能以及环保性提出了更多的要求。超级电容器是新的能源存储器件，具有高功率密度、超高的循环次数、较低的维护成本、高的可靠性的特点。[1-4]超级电容器能够实现极高的功率密度，实现快速充放电，也有不错的能量密度，非常适合用来做储能器件。目前，超级电容器主要应用于各种微型电子产品、存储备份系统、工业电力和能源管理。超级电容器在空客A380飞机上的应用更加表明其性能的安全可靠。

超级电容器的能量密度比传统电容器高的多，但是它仍然低于锂离子电池与燃料电池。大多数在售的超级电容器产品的能量密度低于10 Wh/kg，这比锂离子电池低15倍（锂离子电池的能量密度约为150 Wh/kg）。[5]因此，对提高超级电容器的能量密度使之接近甚至超过电池要进行了大量的研究工作。

1。1。1  超级电容器的原理与性能

超级电容器储存能量的机制，主要是分为两种不同的电容特性：双电层电容（EDL）是单纯的通过将静电电荷积累在电极-电解质界面，而赝电容是通过在特征电位中进行快速和可逆表面氧化还原的过程。超级电容器的结构与电池十分的类似，它包括与电解液接触的两个分离电极（图1。1a），另外活性物质、电解质、隔膜作为超级电容器的组成发挥重要作用。多孔碳材料（比如石墨烯）通常是由于其良好的导电性以及大的比表面积成为电极材料的选择。图1。1b说明双电层电容结构（Stern模型）是在一个带正电荷的多孔电极表面形成，负电荷在吸附层和扩散层都有助于双电层电容。

图1。1 示意图a表示的是超级电容器装置，示意图b

表示的是吸附正电荷的表面的双电层结构

对于双电层电容，它的每个电极的特征容量的计算方式可以由以下式子给出[6]：                         （1）