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电化学储能器件正越来越受到人们的重视,而电极材料是影响电化学储能器件容量、功率密度和能量密度等性能的最重要因素。本论文采用不同的原料和制备方法,将导电聚合物和石墨烯成功的运用至电极材料的制备与改性中,获得了几种新型的复合电极材料,并研究了它们在电化学储能器件领域的性能,具体内容如下：(1)采用了简单的原位聚合法和吸附还原法,制备了硅／聚苯胺／石墨烯三元复合材料。利用聚苯胺构建包覆层,充分缓解硅的体积膨胀效应,同时在材料中加入石墨烯,进一步降低材料内阻,提升硅在锂离子电池中的性能。该三元复合材料在0.2Ag-11的电流密度下循环充放电50次容量值仍有795.3 mAh g-1,证明了聚苯胺与石墨烯增强了硅材料的电化学性能。(2)利用石墨烯、聚吡咯与传统的电池材料锰酸锂构成复合材料,并探讨了该三元复合材料在硫酸锂中的电化学性能。材料的比电容在0.5 Ag-1时可以达到208 Fg-1,远远超过锰酸锂与其他几种二元复合材料在硫酸锂中的比电容,开发了传统锂离子电池材料在超级电容器领域的应用。(3)以水热法和原位聚合法制备了氮掺杂石墨烯/铁酸镍/聚苯胺三元复合材料(NGNP)和氮掺杂石墨烯材料(NGE),并以NGNP作为负极,NGE作为正极,组装了锂离子混合电容器。该混合电容器在功率密度为670 W kg-1时,能量密度可达到53.9Wh kg-1;当功率密度增加至6350 W kg-1时,能量密度可以达到29.3 Wh kg-1。该混合电容器兼具了高能量密度和高功率密度,在未来储能领域有潜在的应用。