在各种电化学储能装置中,锂离子电容器(lithium ion capacitor,LIC)以其高能量密度(energy density,ED)、高功率密度(power density,PD)和长寿命而受到科研从事者的密切关注。当前,LIC的研究热点主要集中在研究负极材料和正负极材料的有效匹配上。三氧化二钒(V2O3)是一种具有较高的理论容量的金属氧化物,其隧道结构有利于锂离子(Li-L)的嵌入以及嵌出。然而充放电过程中的体积膨胀和电化学不稳定性导致其作为LICs的负极材料时,难以满足高ED、高PD以及长循环寿命的LICs需求。本文以水热法合成的水合七氧化三钒(V3O7·H2O)纳米线作为V2O3前驱体,结合静电纺丝和多巴胺聚合等工艺,通过不同的碳化工艺,设计制备了多种特殊结构的V2O3/碳复合电极材料,有效提高了 V2O3基负极材料的循环性能及倍率性能。将它们分别与商业化活性炭(AC)正极装配成纽扣式LICs,探索了负极材料结构组成与LICs储能性能的关系。(1)通过聚多巴胺包覆法结合碳化工艺制备了 V2O3@C纳米棒复合材料,具体研究了碳化温度的不同对V2O3形貌及储能性能的影响。在700℃碳化下得到的具有超细V2O3纳米颗粒形貌的V2O3@C-4h-700表现出的可逆容量最高,循环性能最好。V2O3@C-4h-700负极与AC正极装配成的 LICs(AC//V2O3@C-4h-700)具有 130.7 Wh kg-1 的 ED、17.8 kW kg-1的PD(此时ED为34.6 Wh kg-1),在1.0 A g-1下经3000次循环后有70.0%的容量保留率。(2)通过静电纺丝工艺结合碳化工艺,制备了 V2O3纳米颗粒-碳纳米纤维(V2O3@CNFs)自支撑膜电极,具体研究了 V2O3纳米颗粒含量的不同对复合电极形貌结构和电化学性能的影响。将最优的V2O3@CNFs-2自支撑负极与AC正极装配成的LICs(AC//V2O3@CNFs-2)具有97.6 Wh kg-1 的 ED、12.0 kW kg-1 的 PD(此时 ED 为 20.2 Wh kg-1),在 1.0 A g-1 下,5000次循环后有73.0%的容量保留率。