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随着化石能源的快速消耗以及相应的全球变暖问题,先进储能技术的发展已经引起了科学家们的广泛关注。超级电容器被认为是清洁和可再生能源储存设备之一。石墨烯以优异的性能吸引众多的研究者,能够提高电荷的快速转移,为电极材料提高更高的比电容。近些年来,适用范围更广的固态超级电容器凭借其具有更高的能量密度和功率密度成为了能源领域的研究热点。（1）本实验以石墨烯为基底材料,负载杂多酸Co-POM,结合石墨烯的高电导性和高比表面积特点,设计制备出了一种新型复合的超级电容器电极材料。制备的石墨烯具有优秀的性能,在0.5 A g-1的电流密度下,比电容达到156.2 F g-1。利用杂多酸Co-POM的可逆还原氧化性,结合其分子在得失电子时结构稳定的特性,以及在热溶液中具有稳定性的特点,选择杂多酸作为提供赝电容的电极材料。（2）通过一步水热法成功的制备了Co-POM复合材料,以石墨烯为基底材料,负载Co-POM在石墨烯的片层上,利用石墨烯独特的高比表面积和高电导性,结合杂多酸材料的可逆氧化还原能力,提高超级电容器电极材料的比电容。在电流密度0.5 A g-1时,Co-POM/rGO的电容达到211.3 F g-1,与rGO相比,Co-POM/rGO的比电容增加了35.3%。（3）通过一锅水热处理,在还原石墨烯气凝胶表面直接沉积Co-POM,成功合成了单原子金属掺杂杂化物（Co-POM/rGO）。作为超级电容器的电极材料,Co-POM/rGO显示出高性能的电化学能量存储(在0.5 A g-1下为211.3 F g-1)。此外,使用Co-POM/rGO作为正极的固态不对称超级电容器器件在功率密度为500 W kg-1时表现出优异的37.6 Wh kg-1的能量密度,并且具有高电容保持率5000次充放电循环后为95.2%。