由于高容量、高能量密度、充电快速以及寿命长，超级电容器在储能元件领域有较大的应用前景。活性炭由于性质稳定，成本低，易于合成，是超级电容器最早商业化应用的电极材料。目前，限制碳基发展最主要的问题是，其能量密度较低，电容性能差。 针对这一问题，本文以天然富氮生物质—壳聚糖（CS）为碳前驱体通过调节孔结构、负载赝电容材料以提高CS碳材料的比电容，获得了具有优异电化学性能的CS碳基电极材料：Fe3O4/CS碳气凝胶、CS多孔碳材料以及负载Ni(OH)2的CS多孔碳。具体内容如下： 首先，本文利用CS分子链上所含的羟基和氨基基团对金属离子的配位作用，通过原位生成法，制备了均匀负载Fe3O4颗粒的CS碳气凝胶（Fe3O4/CSC）。本章节主要探究了FeCl3·6H2O的引入量对复合材料形貌、结构和电化学性能的影响。电化学测试表明，当在1.0gCS中引入0.4gFeCl3·6H2O时，碳气凝胶表现出457.0F/g的比容量（0.5A/g的电流密度下），与单纯CS碳气凝胶相比，其比电容提升了约3.5倍。 其次，通过冷冻干燥辅助活化，对CS气凝胶的孔结构进行调节，制备了具有较高介孔率和分级多孔结构的CS多孔碳材料（CSPC）。探究了活化类型、活化剂比例对所制备的CS多孔碳材料的形貌、结构和电化学性能的影响。当活化剂与CS气凝胶的质量比为1:1时，所制备的CS多孔碳电化学性能相对最优异。在三电极测试体系下，其比电容最高可达到386.0F/g（0.5A/g的电流密度下）。连续充放电10000次后，电容保持率高达94.4%。组装成对称超级电容器，功率密度为300W/kg时，其能量密度可以达到15.5Wh/kg。 最后，在上一章的基础上，以制备的CS多孔碳为基底，采用水热法，将由纳米片组成的Ni(OH)2球型结构均匀负载到CS碳基底上。循环伏安测试结果表明，Ni(OH)2带来了法拉第赝电容贡献，使复合材料（Ni(OH)2/CSPC）的电化学容量大幅提升。多孔碳的掺量对复合材料的电化学性能有较大影响。当多孔碳的掺量为20mg时，复合材料的比电容最高，在0.5A/g的电流密度下，比电容达到1446.0F/g。
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