超级电容器作为一种重要的能源储存与转换的器件,因其具有高功率密度、循环稳定性高、充放电速度快、环境友好等特点而具有重要应用前景。而电极材料的性能是超级电容器性能的决定性影响因素之一。目前,因电极材料反应的不同的机理,电极材料可分为提供双电层电容的电极材料及提供赝电容的电极材料。石墨烯作为一种碳材料,具有导电性好、化学稳定性好、理论上具有2630 m2 g-1的比表面积等优点是一类重要的双电层电极材料,但靠其材料表面上的双电层提供的比电容是有限的;而依靠法拉第氧化还原反应提供的比电容的过渡金属氧化物,其比电容比碳材料要高,但是导电性低会直接导致倍率性能差,这限制其应用。碳材料的比电容低与过渡金属化合物的导电性差是当前超级电容器电极材料发展面临的重要挑战。为了解决以上问题,本文通过将制备具有三维结构的石墨烯与比电容更大的镍钴双金属硫化物复合,通过协同作用既能提高复合电极材料的导电性,又能提高其比电容,弥补二者的不足而发挥两种材料的优点,制备出具有优异性能的电极材料;本文进一步在镍钴双金属电极材料体系中引入导电性更佳的Se元素,研究Ni Co Se电极材料的性能。首先,将简易的冰模板法制备的三维氧化石墨烯在400℃及H2/Ar混合气氛下还原后保持了冰粒的结构,具有丰富的介孔及大孔结构。该三维石墨烯(3D RGO)在0.2 A/g的电流密度下具有265 F g-1的比电容,在电流密度增大到25倍(5 A/g)下经3000次多循环后比电容保持了95.7%,且在电流密度增大到100 A/g时其比电容保持了51.7%。通过电泳沉积法在泡沫镍(NF)上沉积具有三维结构的氧化石墨烯纳米片,并采用冰模板法中性能优异的还原条件制备3D RGO/NF,3D RGO改变了NF的表面形貌,并作为基底材料为Ni Co S的沉积提供了更大的表面积及提高了整体材料的导电性。电化学沉积的Ni Co S具有多孔及花簇状的结构,Ni Co S/NF/RGO电极材料在10 A/g的电流密度下具有2643 F/g的比电容,且在50 A/g的大电流密度下进行2500次多循环性能测试,比电容保持了84.22%(损失了15.78%)。说明该电极材料具有优异的电化学性能。本文进一步通过电化沉积法制备了Ni Co Se电极材料,电化学沉积法避免了粉体活性物质在使用过程中采用粘结剂来制备电极,提高了材料的整体性及导电性,且电化学沉积制备的Ni Co Se电极材料具有超薄的纳米片搭接的孔洞结构,这增加了电解液进出的通道,又增大了发生氧化还原反应的活性位点,使整体电极材料发挥出更加优异的电化学性能。通过条件优化制备出的Ni Co Se-2电极材料在5 A/g的电流密度下具有1204.4 F/g的比电容,且在50A/g的大电流密度下比电容下(903.3 F/g)进行2500次多循环性能测试,比电容保持了84.98%,虽然Ni Co S电极材料在5 A/g的电流密度下具有1394.44F/g的比电容,但是其电流密度变化到50 A/g时比电容保持了仅27.9%,相同条件下Ni Co Se为75%,综上说明Ni Co Se是一类性能优异的镍钴双金属硒化物超级电容器电极材料。