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超级电容器由于充放电快,功率密度高,循环寿命长等优点引起了人们广泛的关注。电极材料是超级电容器的重要组成部分,其决定着超级电容器性能。过渡金属氧化物是一种重要的潜在的电极材料,因其较高的比电容和能量密度而备受关注。在众多过渡金属氧化物当中,CuO具有高理论容量(1800 F g~-1)、成本低、地球储量丰富、环境有好和易制备等优势成为研究热点。然而其相对较低的导电性限制了其开发。基于此,本文围绕提高和优化Mo掺杂的CuO电极材料,合成Mo-CuO和Mo-CuO-2/Co(OH)2复合纳米结构,研究了Mo掺杂浓度对于电极材料的导电性及电化学性能的影响及其电化学性能。然后,将它和活性炭(AC)组装成非对称超级电容器器件。本文主要研究内容如下:(1)通过简单的水热反应及退火工艺,我们在泡沫镍上成功地合成了纯CuO及不同Mo掺杂浓度的CuO纳米结构(Mo-CuO-2)。研究了Mo掺杂浓度对合成的纳米结构的形貌、导电性及电化学性能的影响。研究发现,Mo-CuO-2Mo掺杂浓度对合成的Mo-CuO-2纳米结构的导电性有一极大值,同时也展示出了最高的比电容。其质量比电容在2 A g~-1电流密度下可达1392 F g~-1;经过10000次循环,电容保持率为76%。将Mo-CuO-2和AC电极分别作为正极和负极组装成了非对称超级电容器器件,Mo-CuO-2//AC器件在810 W kg-1的功率密度下表现出36 Wh kg~-1的超高能量密度。(2)通过电沉积方法,在泡沫镍上成功地合成了Mo-CuO-2/Co(OH)2复合材料,相互交错的Co(OH)2纳米片几乎垂直地生长在Mo-CuO-2表面上形成开放的结构,其可以提供离子传导和电解质扩散的通道,有利于电解液进入材料内部。Mo-CuO-2/Co(OH)2复合材料展现了极高的比电容。在电流密度为2 A g~-1下,质量比电容为1617 F g~-1;在循环5000圈后,电容保持率为80%,说明合理的纳米结构设计使得复合材料有效地发挥协同作用,能够获得良好的电化学性能。