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与电池相比,超级电容器具有功率大、循环寿命长及操作温度范围宽等优势,成为了新一代重要的储能元件。但是,超级电容器的能量密度相对较低。作为典型的赝电容材料,过渡金属氧化物能够通过产生较高电容实现较高的能量密度,因此成为了目前的研究热点。然而,过渡金属氧化物的最大缺点是导电性较差,为了克服这个缺点,本文的研究重点就主要集中在通过控制金属氧化物的形貌和构建新颖独特的结构的方法来改进其导电性,提高其电化学性能。通过简单的溶剂热法在泡沫镍基底上合成了具有不同形貌的Co3O4纳米材料,并深入研究了乙醇、乙二醇(EG)及丙三醇(GR)不同溶剂对纳米晶体尺寸和形貌的影响。讨论了它们的形成机理,并推测出溶剂的介电常数和粘度是影响Co3O4晶体形貌的主要因素。通过对比发现,在丙三醇溶剂中合成的纳米网状的Co3O4纳米材料具有最大的电容(在放电电流密度为10mA/cm2时,比电容达到1063 F/g),优良的倍率特性及卓越的电化学稳定性(1000次循环之后的电容比率为90.8%)。这是由于这种多孔的纳米网状结构有利于电子转移,所以实现了较好的电化学性能。因此说明,在不同纳米结构的Co3O4的自组装过程中,溶剂对于溶剂热反应有着非常重要的影响。通过一种快速及可控的水热方法在泡沫镍基底上构建了分等级的多孔Co3O4/MnO2异质金属氧化物。在这种情况下,Co3O4纳米线充当了 MnO2超薄纳米片生长的支架,从而形成了核壳结构的纳米线。在电流密度为5 mA/cm2下,将Co3O4/MnO2核壳结构纳米线作为超级电容器的电极材料,不仅实现了高达1280 F/g的比电容和很好的倍率特性,而且在大电流密度下仍能够表现出优良的循环稳定性(在1000次循环之后比电容为初始电容的93.8%)。通过一种简单的水热方法将NiCo204纳米线生长在碳布基底上,然后在氮气保护下煅烧,这样就在材料内部形成了多孔结构。随后,我们设计并构建了分等级的NiCo2O4@NiO核壳纳米线,由于两种纳米材料的协同作用,组装之后的超级电容器存在较高的赝电容特性。特别地,在电流密度为5 mA/cm2时,制备的复合物的比电容达到1792 F/g,同时具有优良的倍率特性和循环性能(5000次循环之后的比电容仍为初始比电容的87.5%)。此外,较宽的工作电压(-1-1V)也能为其实际应用提供较大的能量密度。