杨 磊 武婷婷 李宏强 金碧玉 何孝军

(安徽工业大学化学与化工学院，马鞍山 243002)

0 引言

超级电容器作为一种能量转换和储存设备，因其充电速率快、循环寿命长和功率密度高等优点，在混合动力汽车、工业动力装置和便携式电子设备等领域有着广泛的应用前景[1-3]。根据超级电容器的储能机理可将其分为双电层电容器和赝电容器[4]。双电层电容器通过在电极材料和电解液的界面进行可逆的离子吸附来储存能量；赝电容器通过在电极材料上发生快速氧化还原反应来储存能量[5-6]。因此，电极材料对超级电容器的性能起着至关重要的作用。常用的电极材料包括碳材料、金属氧化物、导电聚合物以及它们的复合材料[7-10]。其中，碳材料因其良好的导电性、结构的多样性、高的比表面积而备受研究者的青睐[11-12]。然而，纯碳电极材料在微观结构、界面性质和电化学性能等方面仍存在较大的局限性，迫切需要对纯碳材料进行结构优化和表面改性以进一步提高其整体性能。

要想提高碳材料电化学性能，一方面可对其结构进行优化，如制备的具有独特三维网状结构的碳纳米网，既可以为离子提供短的传输通道，促进离子快速输运，又可以为电子的传输提供通道，加快电子迁移速度[13-14]。另一方面可对其进行表面改性，如杂原子(N、P、S、B等)掺杂，不仅可以提高碳材料表面润湿性，而且可以提供赝电容[15-17]。其中，氮掺杂碳材料因具有突出的电化学性能，近年来受到广泛的关注[18-19]。……