2、研究现状

电极材料是决定超级电容器是否能够拥有高电容性能的核心，想制造一个理想电极材料至少需要满足两点，一是比表面积大，二是具有化学惰性。比表面积大意味着双面层面积将会更大，从而会有更大的电容量。具有化学惰性，对工作电解液的化学和电化学稳定性好，不发生电极反应，易于形成稳定的双电层电容，更容易达到预期的合适的孔径尺寸以及成型，对集流器（泡沫镍基底）也相对更加稳定[20]等。

现如今应用于超级电容器最广泛的的电极材料大致可以分为三大类，分别是碳材料、过渡金属氧化物和导电聚合物[21]。

（1）碳材料碳材料比表面积相对较大，孔结构可调控，耐高温，耐热冲击特性，具有良好的导电导热能力以及良好的机械强度，化学稳定性好，成本便宜，形态亦是多种多样（如粉末、块状、纤维状等），电极制备过程简单。基于这些优点，对称双电层电容器采用碳材料作为电极材料居多，当然，对于作为非对称超级电容器的负极材料来说，碳材料也是十分优异的[22]。

（2）过渡金属氧化物

对贵金属氧化物电极材料的研究主要集中在RuO2，Ir02等贵金属氧化物上。由于Ru02电极的导电性优于碳电极，且在硫酸溶液中电化学性能稳定，制备的电容器比碳电极电容器具有更优越的性能，因此具有很好的发展前景，是目前研究的最为广泛的鹰电容电极材料[23]。Zheng等[24]采用溶胶一凝胶法制得的无定型的RuO2·xH2O水合物，其比容量高达768F/g。Park等[25]用阴极电沉积法制得RuO2薄膜电极表明:比容量与薄膜厚度相关，最大可达788F/g。但是，由于贵金属的资源有限、价格昂贵限制了它的使用，因此研究者们开始将RuO2与碳材料或其他廉价金属氧化物进行复合，制备钉基复合材料，既降低了电极材料的制备成本，同时可以提高氧化钉的电化学利用率。Yuan等[26]用水热法在聚苯乙烯磺酸钠修饰的多壁碳纳米管上均匀负载RuO2·xH2O纳米点，大幅度的提高了RuO2·xH2O的利用率，在RuO2·xH2O质量分数为10wt.%时，RuO2组分的比电容达到1474

F/g。Zhang等[27]特及道了RuO2/NiO复合氧化物电极材料，当RuO2含量为10wt.%时，在1mol/LKOH电解液中其比容量达到210F/g，展示了优越的电化学性能。随后又报道了CO3O4/RuO2·xH2O复合材料[28]，在Co:Ru=1:1时其比容量达到642F/g。

过渡金属氧化物比容量相对碳材料和导电聚合物要高,其中氧化钌作为电极材料的话性能是最出色的，但由于造价太昂贵，资源也十分罕有，制备环境太危险，只能退而求其次，用成本低廉但性能相差无几的氧化镍作为电极材料。氧化镍作为超级电容器的电极材料是非常有发展前途的，这主要是由于镍的氧化物成本低、制备环境友好且理论比电容大(最大比电容可达到2584F/g)[29]o氧化镍正是因为这些优良性能而被人们重视并研究。王晓峰等人[30]将可溶性镍盐在一定条件下水解制得Ni(OH)2胶体，通过热处理获得的超细NiO粉体具有特殊的结构和表面，作为电极材料其比容量达到240F/g。

（3）导电聚合物导电聚合物作为电极材料发展起来是最近几十年的事情。其导电机理是在充放电过程当中通过发生氧化还原反应使聚合物积聚大量的电荷，并在其内部发生n型或者P型掺杂，从而产生大的法拉第电容。但导电聚合物单独作为电极材料电阻过大、稳定性较差，相对碳材料和金属氧化物电极材料相对较不稳定，因此在实际中应用较少。

本论文就是研究复合金属氧化物作为电极材料的，金属氧化物虽然有较大的比电容，可是它的电解质渗透差强人意，所以需要通过复合来提高材料的比表面积和有效介孔含量。目前人们着重于研究如何通过各组分之间的协同效应来提高材料整体的性能[31-33]。在所有制备氧化物电极材料的方法中，水热法操作简单，能够避免高温热处理工艺的液相制备引入的杂质，省去了高温热处理和球磨，所以本论文便用水热法制备不同条件下的金属氧化物复合电极材料，然后结合考虑材料结构与目标性能，在制备高比容量复合电极材料的同时，研究电极材料的电化学性能与制备条件之间的关系。 超级电容器文献综述(2):http://www.chuibin.com/wenxian/lunwen_205114.html