【摘 要】
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超级电容器作为一种新型储能器件，因其可快速充放电、提供比电池更高的功率密度和比传统电容器更高的能量密度、循环寿命长等特点而成为研究热点。 本文以超级电容器负极为
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超级电容器作为一种新型储能器件，因其可快速充放电、提供比电池更高的功率密度和比传统电容器更高的能量密度、循环寿命长等特点而成为研究热点。 本文以超级电容器负极为研究目标，探索了利用一步水热法在铁片基底上原位生长RGO/FexCy(C=O，S)新型负极材料的路线，其中铁片同时充当着铁源、GO还原剂、基底和电极集流体的角色。合成的材料可直接作为超级电容器电极并具有优异的负极性能。主要工作包括: (1)以铁片为基底，合成Fe2O3/RGO/Fe3O4@Fe电极，复合材料结合了Fe2O3比容量大和Fe3O4导电性好的优点，具有良好的电化学性能:单电极比容量达337.5mF cm-2且循环稳定性优异，组装的Ni(OH)2//Fe2O3/RGO/Fe3O4不对称超级电容器在661.5Wkg-1的功率密度下能量密度达4.1Wh kg-1。 (2)在铁片上原位合成RGO/FeS复合材料，FeS纳米片垂直生长在铁片上并且相互连接形成一种多孔结构，RGO可缓冲FeS在充放电过程中的体积变化。RGO/FeS@Fe直接作为电极时，比容量高达900mF cm-2，2000圈循环后容量保持最高容量的97.5％，Ni(OH)2//RGO/FeS的最大能量密度和功率密度分别为27.91Wh kg-1和20930.4Wkg-1。 (3)在铁片上构建分层的FeS/RGO/FeS复合材料，上层FeS颗粒表面被相互连接的纳米片包裹，具有多孔结构和较大的比表面积。FeS/RGO/FeS@Fe直接用作超级电容器电极时，表现出优异的电化学性能:高比容量和好的循环性能（5000圈后容量保持率为118％），Ni(OH)2//FeS/RGO/FeS的最大能量密度和功率密度分别达34.07Wh kg-1和20000Wkg-1。
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