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超级电容器由于具有充放电速度快、功率密度高以及循环寿命长的特点被认为是最具有发展前景的储能设备之一。在超级电容器装置中,电极材料对整个器件的性能起着决定性作用,钴基双氢氧化物由于本身独特的结构使其表现出优异的电化学性能。但是,现有的氢氧化物制备方法常常导致产物出现大量的团聚,电化学表现也并不理想,而且差的倍率性能和循环稳定性一直制约着它的发展。本文通过结合简单高效的方法在石墨烯薄膜上构建三维空间结构,探讨工艺参数对结构和电化学性能的影响,旨在减小电极阻抗、增加比表面积和增强结构稳定性,并组装成先进类型的超级电容器器件,测试综合电化学性能。采用电化学沉积的方法在泡沫镍表面制备了不同Fe/Co比例的Fe-Co氢氧化物,研究发现,初始溶液中的Fe/Co比例对复合材料的结构和电化学性能有着重要影响。Fe(OH)3的颗粒表现出直径约为200 nm的颗粒,且团聚现象严重,随着Co元素的加入,颗粒被细化、团聚得到缓和,Co(OH)2以一个空间塑造者的身份构建起以Co(OH)2为骨架的三维空间网状结构。Fe/Co比例为1:1的时候形貌最优,Fe(OH)3纳米颗粒分布在Co(OH)2基体中。作为超级电容器电极材料,Fe/Co比例为1:1的电极表现出最好的综合性能,1 A·g-1的电流密度下具有2255.6F?g-1的比电容,10 A?g-1的电流密度下循环2000圈后比电容保有量为73.5%。针对循环和倍率性能较弱的问题,对材料结构进行优化。在用浸渍-热还原的方法先在泡沫镍表面制备了一层超薄的石墨烯薄膜,然后再电化学沉积一层Ni-Co层状双氢氧化物(LDH)纳米片,而且纳米片的厚度可以通过控制沉积温度进行调控,从而控制电容性能。这样制备出来的电极在三电极体系下具有1454.2 F?g-1的最大比电容,同样情况下循环5000圈都能保有75.3%。与氮掺杂的还原氧化石墨烯(N-RGO)组装成非对称水系超级电容器,最高电压可达到1.8 V,在功率密度为882.5 W?kg-1时能量密度可以达到56.4 Wh?kg-1。10 A?g-1的电流密度下循环10000圈后可以保有高达98.3%的电容量。此外,实验进一步使用导电布(PCF)作为柔性的集流基体,改进了石墨烯的包覆和还原的方法,使用抗坏血酸两步还原,并在包有石墨烯的导电布上(PCF@RGO)电沉积了Ni-Co LDH,这样的电极比电容可以达到1220.5 F?g-1,5000次循环后可以保有84.1%。以此电极为正极,以改进制备的Fe2O3/N-RGO(282 F?g-1)为负极,使用PVA/KOH凝胶作为电解质组装了全固态柔性非对称超级电容器,该设备表现出优异的耐折弯特性,能量密度可达到61.1 Wh?kg-1,以及优秀的循环稳定性,5000次循环后可以保有90.6%。这样非凡的表现使得该设备在柔性器件、可穿戴设备等领域具有很好的应用的前景。