2.2 材料的制备 . 8

2.2.1 前躯体的制备 . 8

2.2.2 泡沫镍的处理 . 8

2.2.3 电极的制备  8

2.3 样品的表征 . 9

2.3.1  X 射线衍射（XRD）表征 . 9

2.3.2 扫描电镜（SEM）表征  9

2.3.3 循环伏安测试  10

2.3.4 恒电流充放电测试 .. 10

3   结果与讨论 . 11

3.1  X 射线衍射（XRD）分析 .. 11

3.2 扫描电镜（SEM）分析 . 12

3.3 循环伏安曲线测试 . 14

3.4 恒流充放电测试  18

4    结论 . 。

致    谢 .. 22

参考文献  23

1 文献综述 

1.1 引言 

在二十一世纪之后，因为生态污染问题不断加重，传统的能源日渐紧缺，人类社会的 发展面临巨大的挑战，节能减排在当前已演变为全球各个地区高度关注的内容。我国在 2006 年的时候实施建设多项节能工程，而对于这些工程而言，电机系统技能占据较高的 地位[1]。假如可以优化此类系统的能源利用方式，对制动过程中形成的能量进行二次利用， 则能够显著增加系统的能源利用率。伴随现代科技的不断进步，各领域的技术理论得到有 效完善，电机调速和相关驱动技术所具有的性价比显著提升，对社会发展发挥了不可忽视 的作用。尤其是最新研发的交流电机变频调速系统，因为其整体架构不复杂、成本较低、 使用寿命长、稳定性优秀、适应性强等优点，在多个领域中都有所应用。然而该系统通常 情况下选择能耗制动，因此其制动过程中形成的电能最终转化为热能消耗掉，如此就形成 了非常突出的浪费。 

而超级电容器储能系统则可以有效的消除该问题。在设备制动的过程中，储能系统可 以有效回收大量的制动能量，提升了能源利用率；除此之外，该系统还可以在设备启动的 时候，实现良好的功率支撑，以此降低电网侧的输出总量。此类方法得到大量的研究，并 且应用范围也更为广泛[2-3] ，和普通的储能装置进行对比，超级电容器能够在大功率的场 合中发挥更为理想的作用。节能系统不但要最大化的回收能量，并且也应该通过合理的机 制对能量进行利用。所以针对超级电容器的完善和优化具有较高的价值意义。但是超级电 容器还存在着诸如造价高昂、能量密度不高等问题，在很大程度上限制了超级电容器的应 用。像现在应用较多的高比表面积碳材料，它的价格已经达到 50-100 美元每千克的地步， 好点的 RuO2 的价格还远远超过碳材料。所以研制新的、适用性更加广泛的电极材料势在 必行 

1.2 超级电容器 

1.2.1 超级电容器的定义 这种设备简单而言是一种融合了普通电池和化学电池优点的高效储能器件，它除了可

以实现储能的功能，还具有多个方面的优点，其中比较具有代表性的包括功率密度高、可 使用年限长、对生态环境没有负面影响、工作温度范围宽等等，此外，它涉及到多个科学 领域的理论，比如材料学、化学等等，并在当前发展为一类综合性科学研究的课题。由于 它的功能十分优秀，在许多领域都有所应用，其中涉及到计算机、汽车、国防和军工等多

个层面，所以受到了全球各个国家和地区的广泛关注[4]。在最近几年中，我国也开始大力 发展超级电容器，并对其运行原理进行了深入的研究。 

1.2.2 超级电容器工作原理及分类 这种装置能够实现有效的功率补偿，并能够对回收的能量进行良好的存储，其储存量

的高低很大程度上取决于电容 F 的数值。另外，该装置从整体而言可以划分为两类，分别 是法拉第准电容器和双电层电容器，其中前者又涵盖两类电容器，具体而言分别是导电高 分子型和金属氧化物型，下文将对其进行详细论述