2.2.2  扫描电子显微镜（SEM） 10

2.3  电化学测试 10

2.3.1  电极片的制备 10

2.3.2  循环伏安测试 10

2.3.3  充放电测试 10

2.3.4  交流阻抗测试 11

2.3.5  循环寿命测试 11

3  电极的制备、表征和电化学性能测试及分析 12

    3.1  电极材料的制备 12

3.1.1  氢氧化钴电极 12

3.1.2  四氧化三钴电极制备 12

3.1.3  四氧化三钴/聚吡咯 12

    3.2  电极材料表征 12

3.2.1  红外（IR） 12

3.2.2   X射线衍射（XRD） 13

3.2.3  扫描电子显微镜（SEM） 13

    3.3  电化学性能测试 14

3.3.1  氢氧化钴电极 14

3.3.2  四氧化三钴电极 18

3.3.3  聚吡咯/四氧化三钴电极 19

3.3.4  循环寿命测试 20

3.3.4性能比较 21

结 论 与 展 望 23

致  谢 25

参考文献 26

1.  绪论 

1.1  前言

随着科技的发展和时代的进步，能源需求量越来越大，开发新能源已成为新时代下实现可持续发展所迫切需要解决的问题。太阳能、风能、地热能、海洋能等可再生能源备受人们关注，而这些能源的利用需要储能技术作为支撑，需要能量转化和储存器件。因此，寻找高能量储存性能、高功率密度、循环寿命好的能量储存器件是我们需要不断努力的目标。现阶段一些有效的电化学能量储存器件有：超级电容器、普通电容器、燃料电池和离子电池。超级电容器能够实现大功率放电，使用寿命又长，是一种新的储能装置[1]。它既具有电池高能量密度的特点，又具有传统电容器高功率密度的特点，比容量是传统电容器的50-500倍；而循环寿命也比电池长很多[2]。除此之外，超级电容器也拥有瞬时大电流充放电、功率密度高和工作温度范围宽等优点，因此其在很多领域都有着不可替代的作用和广阔的使用前景[3]。超级电容器实际应用很多，例如手机、电脑、摄像机电池的备用电源，还有闪光灯、激光器等高能量充放电存储器件都有超级电容器的身影，可作为汽车启动和爬坡的辅助电源以达到所需的功率要求，从而节约燃料并延长发动机的使用寿命[4]。由于拥有如此的优势和应用前景，国家在这上面的投入也越来越大。

1.2  超级电容器概述

1.2.1  超级电容器的发展

1879年Helmholz发现了电化学界面双电层电容；1957年，Becker[5]申请了电化学电容器专利，该元件比容量很高，几乎接近电池；1968年，美国标准石油公司用比表面积高的的碳材料作为电极材料申请了的双电层电容器的专利[6]。20世纪80年代，日本