2.3.3  循环伏安测试 12

3 结果与讨论 14

3.1  水热时间对产物形貌和结构的影响 14

3.1.1 XRD 结果分析 14

3.1.2  扫描电镜结果分析 14

3.2  水热温度对产物形貌和结构的影响 16

3.2.1 XRD 结果分析 16

3.2.2 扫描电镜结果分析 16

3.3 pH 值对产物形貌和结构的影响 17

3.3.1 XRD 结果分析 17

3.3.2  扫描电镜结果分析 18

3.4  添加 CTAB 对产物形貌和结构的影响 19

3.4.1 XRD 结果分析 19

3.4.2  扫描电镜结果分析 19

3.5  电化学性能测试 20

4 结论 22

致谢 23

参考文献 24

1  绪论

1.1当前超级电容器的发展现状

1.1.1 超级电容器出现的背景

1.1.2 超级电容器的发展现状

1.2  超级电容器的未来展望

1.3 超级电容器的原理

超级电容器是电化学元件。超级电容器的出现是建立在德国物理学家亥姆霍 兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器[9]。双电层理论是指正负电 荷分别向电极的正负极板移动，并且符合正对正、负对负原则，超级电容器极板 会在其上电荷的作用下形成磁场，磁场形成后，储存在电解液中的阴阳离子会游 离向两块极板，通过阴阳离子的游动平衡内电场，这种在不同相之间在相反的位 置上排列电荷就叫做双电层理论[7]，也正是这种理论的出现造就了超级电容器。

由于超级电容器本身并没有发生化学变化，充放电过程也仅仅只是物理变化，这 就说明超级电容器有着非同一般的稳定性。超级电容器拥有着非同一般的稳定 性、悠长的使用寿命、更高的充放电速度、更加庞大的比电容。这是一个新的时 代，是专属于超级电容器的时代。

通过超级电容器的电势可以判断其是否处于工作状态，通过超级电容器的电 势与电解液标准电位的对比进行判断，电势低于标准电位是属于正常工作状态， 电势高于标准电位则是非正常工作状态。这种判断方法精巧、方便、直观、准确。 这是有着这种特性的存在使得超级电容器变得安全、可靠。

1.4  新型电容器的不同分类

超级电容器作为一种全新的的产品，他归属于电容器却又相对独立拥有着自 己的特性。对于超级电容器的分类在大体上参照电容器的分类进行，根据不同的 电解液、结构原理进行分类[8]。

（1）根据反应机理进行分类：主要分为双电层超级电容器和赝电容超级电 容器两种。

双电层型超级电容器主要是利用拥有超高比比表面积的活性碳材料制成电 极，这种方法的好处是可以最大限度地利用材料的高比表面进行电荷的储存，只 要进行活化处理就可以制成，方法简单、工艺要求低、不易出错在工业上很容易 就可以实现。很容易实现产业化。

赝电容型超级电容器主要依靠金属氧化物，金属氧化物有着良好的电容表 证，非同一般的稳定性，利用这些特性制作的电极材料可以被用于超级电容器的 电极正极，配合用于负极的是活性炭进行参杂材料制作成的负电极。这种方法制 成的超级电容器由于有着金属氧化物的优良的氧化还原机理，使其有着超常的使 用寿命，安全可靠的稳定性，这些特性使其可以被应用于一些高标准行业，尤其 是军工行业。