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摘要：相比于二次电池,超级电容器具有功率密度高,循环寿命长和倍率性能好的优点被广泛研究。Fe3O4由于来源丰富,廉价无毒而成为一种潜在的超级电容器电极材料。论文对单分散纳米球形Fe3O4和棒状碳包覆Fe3O4作为超级电容器材料的电化学性能进行了研究。论文的主要内容如下：采用溶剂热法制备了单分散球形纳米Fe3O4,透射电镜(TEM)表明球形大颗粒由更小的粒子(粒径约30nm)有序团聚而成。研究了反应温度、反应时间、FeCl3·6H2O浓度对产物的影响,并初步探讨了单分散纳米球形Fe3O4的形成机理。实验表明最佳合成温度是180℃,最佳反应时间是11h。随着反应物FeCl3·6H2O浓度的增加,Fe3O4粒径变大,其比容量减小,但是其循环稳定性变好。优化合成条件下,FeCl3·6H2O浓度为0.027M时所得单分散纳米Fe304电化学性能良好,0.2A g-1电流密度下可达到306.8Fg-1,2Ag-1电流密度下为168Fg-,500次充放电之后容量保持率为83.9%。用水热-热还原法制备了碳包覆棒状纳米Fe3O4(Fe3O4/C复合物),并合成了不同碳含量Fe3O4/C复合物。采用热重曲线分析复合物中碳的含量。TEM表明含碳质量分数为1.6%(Fe3O4/C-1.6%)的样品呈现纳米棒状形貌,平均长度约500nm,平均直径约100nm,颗粒表面均匀包覆约为2nm碳层。包碳后的样品均比纯相Fe304表现出更优异的电化学性能。比较碳含量为0.95,1.6和2.3%的样品,Fe3O4/C-1.6%具有最高的比容量。Fe3O4/C-1.6%在0.5A g-1下的比容量为256.3F g-,在4Ag-1下比容量可达126.0F g-,在0.5A g-1电流密度下,经过500次充放电后容量保持率为81.2%。