2.2.6 X射线衍射（XRD） 20

2.2.7 透射电镜（TEM） 20

第三章　基于MnO2@CNT（正极）// MnFe2O4@G（负极）的不对称超级电容器的研究 21

3.1 实验部分 21

3.1.1 MnO2/CNT纳米复合结构的合成 21

3.1.2 MnFe2O4/G复合体系合成 21

3.1.3  电极的制备 22

3.1.4  不对称超级电容器组装 22

3.2实验结果与讨论 22

3.2.1材料成分测试及结构形貌表征 23

3.2.2电化学测试 25

3.2.2.2电化学阻抗测试 28

3.2.2.3 恒流充放电测试 29

第四章 结论及展望 31

4.1 结论 31

4.2 发展现状和展望 31

第一章：绪论

1.1 课题研究背景以及意义

超级电容器是一种介于常规电容器与二次电池之间的新型储能器件(图1-1)，同时兼有常规电容器功率密度大和二次电池能量密度高的优点。具有比功率高，比能量大，循环寿命长，充放电速度快，对环境无污染，可广泛应用于信息技术、航空航天、国防科技、车用能源等各种高科技领域中。

虽然超级电容器的双电层电容器和法拉第准电容器的能量密度远远大于传统的物理电容器，但是其能量密度和电池如锂离子电池、镍氢电池等相比还是很低的。产生这一现象的主要原因是:无论是双电层电容还是法拉第准电容，其储能过程都仅发生在电极材料的表面或近表面;相对于此，电池材料则是通过体相的氧化还原过程来储存能量的。为了近一步提高超级电容器的能量密度，人们发明了不对称体系，并且这种不对称体系近几年逐渐成为研究热点［8—18］。

图1-1 各种储能装置的比能量和比功率的关系(所示区域是粗略示意图)

目前，世界各国纷纷制定近期的目标和发展计划，将其列为重点研究对象。俄罗斯、美国和日本等发达国家都为混合型超级电容器的研制开发投入了大量资金。在中国混合电容器也正在迅速发展，并展现出一定的市场前景。目前，上海奥威、哈尔滨巨容等电容器公司已经开始批量生产由EMSA公司研制的AC /NiOOH 混合型超级电容器，并将其应用到电动公交车或太阳能电池领域。

目前的研究热点不对称型超级电容器体系与双电层电容器体系的性能比较如表1 -1所示。

positive/ negative capacity-

capacity Electrolyte Working voltage(V) energy density(Wh / kg)

AC /AC 280 F/g - 280 F/g 5M H2SO4 in H2 O 0—1. 0 7

AC /AC 100 F / g-100F/g 1M Et4NBF4 in PC 0—2. 7