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随着经济的快速发展,人们对能源的需求越来越大,同时对生活质量的追求也越来越高。在这种经济快速发展的状态下,出现了自然资源紧缺和自然环境严重污染的问题,这种危机引起了人们的关注和热议。因此,大量的学者对其进行探讨和研究,希望能找到解决问题的方法。在这种紧张的气氛下,超级电容器应运而生。超级电容器是一种节能环保的新型储能设备,具有功率密度高、循环寿命长和充放电快等优点。本文以泡沫镍为基底,钴酸盐材料为模板,用简单高效的方法制备出了钴酸盐纳米复合电极材料,并探讨了合成条件、材料结构、电化学性能等因素。本课题主要开展的工作如下:1.以泡沫镍为基底,通过水热法合成钴酸镁（MgCo2O4）模板,再通过原位氧化聚合吡咯对其进行改性,并考察反应温度、反应时间、吡咯添加量、电解质溶液选择等因素对电极材料性能的影响,从而制备出最优的MgCo2O4@PPy纳米复合电极材料。采用XRD、FTIR、TGA、BET、FE-SEM、TEM和XPS等对制备出的电极材料进行结构和形貌的表征,结果表明复合材料具有比单一材料更好的物理化学结构。同时,对制备出的电极材料进行循环伏安（CV）、计时电位（GCD）和交流阻抗（EIS）等电化学测试,结果显示出MgCo2O4@PPy电极材料在电流密度为1 A g-1时比电容为1079.6 F g-1,优于纯MgCo2O4电极材料(783.6 F g-1),且在1000次循环后电容仍保留初始值的97.4%。此外,将复合电极材料组装成全固态超级电容器,对其进行电化学测试,结果显示制备出的电容器具有较高的能量密度(33.4 Wh kg-1)和优秀的循环稳定性（91%）,并成功点亮LED。可以看出MgCo2O4@PPy电极材料作为超级电容器电极材料具有深远的意义。2.对泡沫镍进行预处理,采用一步简单的水热法在泡沫镍上合成钴酸镁（MgCo2O4）模板,之后再利用水热法合成NiMoO4纳米材料,最终得到MgCo2O4@NiMoO4纳米复合电极材料。采用XRD、FTIR、TGA、BET、FE-SEM、TEM和XPS等对制备出的电极材料进行结构和形貌的表征,之后对其进行循环伏安（CV）、计时电位（GCD）和交流阻抗（EIS）等电化学测试。MgCo2O4@NiMoO4电极材料在电流密度为1 A g-1时比电容为1775 F g-1,优于纯MgCo2O4电极材料(929.7 F g-1)。当其在2000次循环后电容保留率为75.4%,而MgCo2O4电极材料的电容保留率只有68.7%。进一步地,将制备的复合材料组装成全固态超级电容器,并对其进行电化学测试,结果表明其具有较高的能量密度(37.5 Wh kg-1)和较好的循环稳定性（71.7%）。此外,它成功驱动小电机和点亮LED。这些都表明MgCo2O4@NiMoO4电极材料在实际应用中具有潜在的价值。3.以泡沫镍为基底,采用简单有效的水热法合成钴酸铜（CuCo2O4）前驱体,再经过一步水热在前驱体上合成钼酸镁（MgMoO4）,从而得到CuCo2O4@MgMoO4纳米复合电极材料。通过XRD、FTIR、TGA、BET、FE-SEM、TEM和XPS等测试电极材料的结构和形貌,并对其进行循环伏安（CV）、计时电位（GCD）和交流阻抗（EIS）等电化学测试。CuCo2O4@MgMoO4电极材料在电流密度为1 A g-1时比电容为1153 F g-1,优于纯CuCo2O4电极材料(856 F g-1)。当其在2000次循环后电容保留率为76.6%,也要高于纯CuCo2O4电极材料（70.1%）。之后,用复合电极材料组装成全固态超级电容器,对其进行电化学测试,组装好的超级电容器展示出高的能量密度(24.9 Wh kg-1)和好的循环稳定性（82.5%）,也成功点亮了LED。这些结果表明CuCo2O4@MgMoO4电极材料在实际应用中具有很大的潜力。