GO/MnO2纳米片复合薄膜的自组装与电化学性质研究(3)
一些超级电容器采用氢氧化镍和氧化镍材料来作为电极材料，这是因为氢氧化镍和氧化镍材料的价格虽然比较低，但是具有良好的电容性能，U .M .Patil 等[7,8]制备出一种蜂窝状结构的β-Ni(OH)2 薄膜，并且它的比电容可以达到为398F/g。邢伟等人[9]首次制备出高比表面的介孔状Ni(OH)2 样品，经过焙烧后可以得到NiO，NiO的比电容值可以达到124F/g。
二氧化锰（MnO2）属于过渡金属氧化物，它的结构和理化性质非常独特，显示出良好的电化学性能，因此，MnO2可以作为超级电容器的电极材料。在中性电解液中，MnO2可以显示出良好的电容性能以及较宽的电位窗口。MnO2可以通过高锰酸钾和二价锰盐共反应来制备。通过不同温度来处理MnO2，可以探究温度与MnO2电极材料电容性能之间的关系，通过实验发现在200℃温度下MnO2显示出高达到267F/g 的比电容。
1.2.2.2 碳材料
由于碳材料显示出良好的双层电容性能，所以它在在超级电容器中的应用也比较多，这是因为碳材料中有许多孔结构，这增加了比表面积，并且碳材料具有较好的加工性能，原料丰富来源也比较广泛。碳材料的循环伏安曲线的形状近似矩形，所以它是一种良好的超级电容器电极材料。可以做电极的碳材料有活性炭、碳纤文、炭黑、炭气凝胶、碳纳米管[10]以及石墨烯[13]等。碳材料主要显示的是它所具有的双层电容性能，如果增大碳材料的比表面积，它的比电容也会随之增大。但是影响超级电容器的电化学性能并不仅是碳材料的比表面积，碳材料的空隙率以及它表面所吸附的官能团这些因素都会影响碳材料的比表面积利用率，如果碳材料的浸润情况不同，那么它的孔隙率也就不同，只有当碳材料的浸润效果非常好是，它才能吸附更多的电荷，并且与电解液之间形成双电层[14]。
1.2.2.3 导电聚合物
超级电容器也可以用导电聚合物来制作电极材料，这些导电聚合物具有良好光学和电学特性，同时也具备了良好的的机械性能以及可加工性。为了提高电容器的整体性能，可以对聚合物进行结构设计，然后来选择聚合物。导电聚合物电极材料主要显示的是赝电容，而这部分赝电容主要是由电极上发生的氧化/还原反应所产生。
1.3 氧化石墨烯（GO）
石墨烯的基本结构示意图[26]
石墨烯是一种二文晶态材料，并且非常的薄，它是一个原子层，这个原子层由sp2杂化的碳原子相互连接所构成，这个原子层上的碳原子之间形成吹冰角环形蜂窝状（如图1.2），相邻碳原子之间采用共价键相连，从而构成一个很薄的二文平面材料，并且厚度只有0.35nm。这种吹冰角环形蜂窝状单原子层中会产生很多丰富而新奇的物理现象，这些物理现象显示了石墨烯优异的性能。此外，石墨烯还具有优异的导热性能以及比较大的比表面积等优点。与碳纳米管相比，石墨烯避免了碳纳米管在应用中的许多问题，而且制备石墨烯的原料便宜，成本低。
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