王颖慧，邱汉迅，王 钊，李 静，申 潇，杨俊和

(1.上海理工大学 环境与建筑学院，上海 200093;2.上海理工大学 材料科学与工程学院，上海 200093)

1 前言

作为一种新型储能装置，超级电容器以大容量、高功率密度(102-104W/kg)、高充放电速率、宽工作温度范围、良好的循环稳定性和长久的循环寿命(105次)而备受关注［1］。常用作电极材料的物质包括各种炭材料(碳纳米管、石墨烯、活性炭、炭纤维、炭气凝胶等)、过渡金属及其氧化物(RuO2、V2O5、MnO2、NiO 等)和导电聚合物(聚吡咯，聚噻吩等)等［2］。碳纳米管(CNTs)一直被认为是理想的超级电容器电极材料［3］。然而，纯CNTs 的比电容较小［4］。此外，CNTs 之间范德华力的存在使其表现出团聚现象，增加了分散难度，影响了电化学性能［5］。为了提高CNTs 的电化学性能，可以在CNTs表面负载上金属氧化物(RuO2、V2O5、MnO2)［6，8］，制成混合电容电极材料。其中，二氧化锰(MnO2)以其高理论比电容(1110 F·g-1)、良好的赝电容特性与使用安全性、丰富的储量、对环境相对友好等优点而成为与CNT 复合、提高电学性能的理想材料。

此外，通过改善CNTs 的分散性也可以提高其比电容性能。研究人员［9］发现与CNTs 具有相似化学结构的氧化石墨烯(GO)对降低CNTs 的聚集度、提高比表面积具有很好的辅助作用，这将有助于改善其电化学性能。GO 由随机分布的疏水部分和亲水部分构成，独特的分子结构使GO 具有双亲功能，且可以与CNTs 产生协同效应，因此可以使用GO辅助分散CNTs，提高整体的分散性能，简化实验步骤。不仅如此，GO 丰富的含氧基团也可以通过法拉第赝电容效应提高电极材料的整体电容性能，并且通过改善CNTs 与电解液的润湿性来提高电子迁移速率［10，11］。……