戚佳斌,邱飞龙

(中国电子科技南湖研究院，嘉兴 314000)

0 引 言

1957年Becker申请了第一个超级电容器专利，选用活性炭作为电极材料，能够快速充放电，但同时存在储存电量少、放电功率低、使用时间短等问题[1]。为了实现在电极材料表面大量储存电能的同时，又增加超级电容器使用时间的目标，做到可以像常规电池一样实际应用，人类对超级电容器的研究在持续进行。Conway教授在20世纪80年代奠定了超级电容器的理论研究基础，开发出一套“准电容”体系[2]。在超级电容器产业化进程中,日本的松下和NEC公司在1987年最早生产出相应产品，电压为2.3～6 V，电容最大可达几法拉，但年产量有限[3]。20世纪90年代，俄罗斯的Econd与ELIT两家公司合力研制出了自主品牌的电化学超级电容器，工作电压在400 V，电容可高达几百法拉，适合需要大功率启动的场合。

随着研究进展的深入，研究者们逐渐发现由Co和Ni过渡元素组成的尖晶石型钴酸镍(NiCo2O4)电极材料具有明显的协同效应[4-6]，从而呈现出许多优良的性能，如析氧反应和易在水中发生电解等，这些现象引起了众多学者和研究人员对NiCo2O4复合电极材料机理探索的兴趣。Wei等[7]通过冷冻干燥和水热法成功制备了NiCo2O4@石墨烯复合材料，通过SEM和TEM等形貌表征发现NiCo2O4@石墨烯复合材料具有三维分层多孔结构，层厚度为6 nm，孔径在2～5 nm，这种结构具有很高的比表面积(194 m2/g)。当电流密度为1 mA/cm2时，NiCo2O4@石墨烯复合材料的质量比电容可达778 F/g，而当电流密度达到10 mA/cm2时，循环充放电10 000次后比电容仍能达到初始值的90%，展现出良好的循环稳定性。……