溶胶-凝胶法本身就是种条件缓和的制取材料的方法。溶胶-凝胶法原理是将无机物或金属醇盐当做前驱体，再将这些原料混合均匀在溶液中，并发生水解和缩合反应，稳定的透明溶胶体系会生成在溶液中，溶胶再经过陈化，和粒子间慢慢的聚合，生成三维空间网络结构的凝胶，失去流动性的溶剂凝胶便会停留在网络间，变为凝胶。凝胶通过干燥、烧结固化便可制出分子乃至纳米亚结构的材料。溶胶-凝胶法是一种较成熟的制取纳米WO3微粒的方法，其原理是将表面活性剂添加到纳米WO3无机或有机化合物中并搅拌均匀，再通过水解缩合成溶胶体系，然后胶体粒子渐渐聚集并且空隙间失去流动性的溶剂最后形成凝胶体系。再通过干燥箱的干燥，马弗炉的焙烧等热处理方法固化制备得其氧化物。控制实验中的各原料比例、成胶温度和前驱体颗粒的大小、pH等可制取良好的纳米材料。

固相反应是陶瓷材料制备的基本手段。原理是将金属氧化物或金属盐以一定比例放入研钵中，混合均匀并充分研磨后，通过高温煅烧发生固相反应制成超微粉，或进行再粉碎等加工方法得到超细粉。比如高温下煅烧中钨酸铵获得纳米WO3。固相反应法虽成本较低，工艺简单，但也有许多不足之处，热分解过程中易产生某些有害气体，破坏自然，威胁实验者的身心健康，所以不推荐使用。

气相法制取纳米WO3，一般情况下用气体或易挥发的化合物蒸汽为原料来制取纳米WO3，经过化学反应来制得需要的产物，紧接着在保护气体中迅速冷凝，以成功制备获得纳米WO3。比如使用加热钨丝的方法制取纳米WO3，颗粒的平均粒径为6~22 nm。由于这种方法操作不便，热能消耗过高，所以使用的性价比有限。

1。2 PbO2电极材料的概述

1。2。1 PbO2电极材料的研究现状及发展

1。2。2 PbO2电极的电化学性质

二氧化铅的导电能力很好，由于它是非化学计量化合物，其通式为PbO1。95~PbO1。98[17-18]，因为缺少氧，铅的量会过剩，故它拥有与金属媲美的良好的导电能力。与其他常见的阳极材料相比，PbO2的导电能力如图表1-1[19]。文献综述

表1-1 各种阳极材料导电性

材料 PbO2 钛 石墨 铂

电阻率/Ω·cm （4~5）×10-5 6×10-5 （8~10）×10-5 1。1×10-5

由上表可知，与铂相比PbO2的导电能力较差一点，但是与钛和石墨相比要好许多；与此同时，价格方面PbO2比这些贵金属要廉价不少。因此，在许多方面PbO2的使用前景要比其他的金属类材料更为广泛。

二氧化铅可分为斜方晶系的α-PbO2和金红石型晶格的四方晶系的β-PbO2[20-22]。β-PbO2的固有电阻率（96）仅为α-PbO2的固有电阻率（650）的1/7；并且β-PbO2的抗腐蚀能力比α-PbO2要好许多，所以一般选用β-PbO2作为二氧化铅层[23]。

1。3 混合电容器简介及储能原理

1。3。1 双电层电容器

双电层电容器是人们第一次研究的超级电容器，大多数用有较高比表面积的碳素材料作为电极材料，现在市场上最主要的碳素材料是碳纳米管、活性碳纤维、活性炭等等。双电层电容器使用中性溶液作为电解液，电解液中碳素材料通过吸/脱附中性溶液中带电离子来存储和释放电荷。双电层电容器的充放电历程都是一个物理反应的历程。因为在充电的情况下，因为电压的牵引作用许多位于溶液界面和电极的带电粒子定向排列从而产生了电容。其实双电层原理在很早以前就已经出现了，他的历史可以追溯到十九世纪中叶，亥姆霍兹第一次提到双电层理论并且运用到现在[24,25]，而且通过研究他提出下列公式来计算双电层电容器中储存的电容：   （1-1）