| 中文摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-14页 |
| 1 绪论 | 第15-67页 |
| 1.1 引言 | 第15-17页 |
| 1.2 超级电容器概述 | 第17-33页 |
| 1.2.1 超级电容器的特点与挑战 | 第17-19页 |
| 1.2.1.1 超级电容器的特点 | 第17-18页 |
| 1.2.1.2 超级电容器所面临的挑战 | 第18-19页 |
| 1.2.2 超级电容器的基本结构和分类 | 第19-26页 |
| 1.2.2.1 超级电容器的基本结构 | 第19-25页 |
| 1.2.2.2 超级电容器的分类 | 第25-26页 |
| 1.2.3 超级电容器的储能机理 | 第26-31页 |
| 1.2.3.1 双电层电容器的储能机理 | 第27-29页 |
| 1.2.3.2 赝电容器的储能机理 | 第29-31页 |
| 1.2.4 超级电容器性能的主要影响因素 | 第31-33页 |
| 1.3 超级电容器电极材料的研究进展 | 第33-65页 |
| 1.3.1 碳基材料 | 第34-52页 |
| 1.3.1.1 多孔碳 | 第35-40页 |
| 1.3.1.2 碳纳米管 | 第40-42页 |
| 1.3.1.3 石墨烯 | 第42-48页 |
| 1.3.1.4 杂原子掺杂碳材料 | 第48-52页 |
| 1.3.2 导电聚合物电极材料 | 第52-57页 |
| 1.3.3 金属化合物电极材料 | 第57-65页 |
| 1.3.3.1 金属氧（氢氧）化物 | 第58-62页 |
| 1.3.3.2 金属硫族化合物 | 第62-64页 |
| 1.3.3.3 金属氮化物 | 第64-65页 |
| 1.4 本论文的选题依据、研究目标和研究内容 | 第65-67页 |
| 2 实验表征方法及电化学性能测试方法 | 第67-78页 |
| 2.1 实验药品及原材料 | 第67-68页 |
| 2.2 实验仪器设备 | 第68页 |
| 2.3 材料表征方法 | 第68-71页 |
| 2.3.1 SEM形貌表征 | 第68-69页 |
| 2.3.2 TEM形貌表征 | 第69页 |
| 2.3.3 X射线衍射（XRD）表征 | 第69-70页 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱（XPS）表征 | 第70页 |
| 2.3.5 氮气吸脱附比表面积（BET）表征 | 第70-71页 |
| 2.3.6 拉曼光谱（Raman）表征 | 第71页 |
| 2.3.7 元素分析表征 | 第71页 |
| 2.4 电极制备方法 | 第71-72页 |
| 2.4.1 三电极体系电极制备方法 | 第71页 |
| 2.4.2 两电极体系电极制备方法 | 第71-72页 |
| 2.5 电化学性能测试方法 | 第72-75页 |
| 2.5.1 电化学测试仪器 | 第72页 |
| 2.5.2 循环伏安（CV）测试 | 第72页 |
| 2.5.3 恒电流充/放电测试 | 第72-74页 |
| 2.5.4 电化学交流阻抗测试 | 第74-75页 |
| 2.5.5 循环稳定性测试 | 第75页 |
| 2.6 超级电容器的设计和组装 | 第75-78页 |
| 2.6.1 对称超级电容器的组装 | 第75-76页 |
| 2.6.2 不对称超级电容器的组装 | 第76-78页 |
| 3 基于离子交换树脂制备新型碳纳米片电极材料 | 第78-92页 |
| 3.1 引言 | 第78-79页 |
| 3.2 实验部分 | 第79-80页 |
| 3.2.1 实验原料 | 第79页 |
| 3.2.2 大孔型阴离子交换树脂（AER）的预处理 | 第79页 |
| 3.2.3 多孔碳纳米片（CNSs）的制备 | 第79-80页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第80-91页 |
| 3.3.1 CNSs的合成设计和微结构表征 | 第80-86页 |
| 3.3.2 CNSs材料的电化学性能分析 | 第86-91页 |
| 3.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 4 基于离子交换树脂制备氮掺杂超薄碳纳米片电极材料 | 第92-119页 |
| 4.1 引言 | 第92-93页 |
| 4.2 超高孔体积的氮掺杂超薄碳纳米片的制备及电容性能研究 | 第93-104页 |
| 4.2.1 实验部分 | 第93页 |
| 4.2.1.1 实验原料 | 第93页 |
| 4.2.1.2 大孔型阴离子交换树脂（AER）的预处理 | 第93页 |
| 4.2.1.3 氮掺杂超薄碳纳米片（N-CNSs）的制备 | 第93页 |
| 4.2.2 结果与讨论 | 第93-104页 |
| 4.2.2.1 N-CNSs的合成设计和微结构表征 | 第93-100页 |
| 4.2.2.2 材料的电化学性能分析 | 第100-104页 |
| 4.3 高褶皱氮掺杂类石墨烯碳纳米片的制备及电容性能研究 | 第104-117页 |
| 4.3.1 实验部分 | 第105页 |
| 4.3.1.1 实验原料 | 第105页 |
| 4.3.1.2 高褶皱氮掺杂类石墨烯纳米片（CN-GLSs）的制备 | 第105页 |
| 4.3.2 结果与讨论 | 第105-117页 |
| 4.3.2.1 CN-GLSs的合成设计和微结构表征 | 第105-113页 |
| 4.3.2.2 材料的电化学性能分析 | 第113-117页 |
| 4.4 本章小结 | 第117-119页 |
| 5 基于聚苯胺及聚苯胺衍生碳纳米纤维构筑高性能不对称电容器 | 第119-142页 |
| 5.1 引言 | 第119-120页 |
| 5.2 聚苯胺纳米管和三氧化钼纳米带构筑高性能不对称电容器 | 第120-130页 |
| 5.2.1 实验部分 | 第120-121页 |
| 5.2.1.1 实验原料 | 第120页 |
| 5.2.1.2 PANI纳米管电极材料的制备 | 第120-121页 |
| 5.2.1.3 MoO_3纳米带电极材料的制备 | 第121页 |
| 5.2.2 结果与讨论 | 第121-130页 |
| 5.2.2.1 MoO_3负极材料的微观形貌和结构 | 第121-122页 |
| 5.2.2.2 PANI正极材料的微观形貌和结构 | 第122-123页 |
| 5.2.2.3 PANI纳米管和MoO_3纳米带材料的电化学性能分析 | 第123-125页 |
| 5.2.2.4 PANI//MoO_3不对称电容器的电化学性能 | 第125-130页 |
| 5.3 氮掺杂碳纤维和三氧化钨纳米束构筑高性能不对称电容器 | 第130-141页 |
| 5.3.1 实验部分 | 第130-131页 |
| 5.3.1.1 实验原料 | 第130-131页 |
| 5.3.1.2 聚苯胺纳米纤维和聚苯胺基碳纳米纤维网的制备 | 第131页 |
| 5.3.1.3 三氧化钨（WO_3）纳米束的制备 | 第131页 |
| 5.3.2 结果与讨论 | 第131-141页 |
| 5.3.2.1 CNF正极材料的微观形貌和结构 | 第131-133页 |
| 5.3.2.2 WO_3负极材料的微观形貌和结构 | 第133-135页 |
| 5.3.2.3 CNF和WO_3材料的电化学性能分析 | 第135-141页 |
| 5.4 本章小结 | 第141-142页 |
| 6 基于聚对苯二胺衍生 3D碳纳米网构筑新型对称/不对称电容器 | 第142-168页 |
| 6.1 引言 | 第142-143页 |
| 6.2 聚对苯二胺衍生 3D多孔氮掺杂碳纳米网络结构电极材料 | 第143-158页 |
| 6.2.1 实验部分 | 第143-144页 |
| 6.2.1.1 实验原料 | 第143-144页 |
| 6.2.1.2 3D多孔氮掺杂碳纳米网（3D N-CNWs）的制备 | 第144页 |
| 6.2.2 结果与讨论 | 第144-158页 |
| 6.2.2.1 N-CNWs材料的微观形貌和结构 | 第144-152页 |
| 6.2.2.2 材料的电化学性能分析 | 第152-158页 |
| 6.3 氮掺杂碳纳米网和花瓣状硒化钴纳米片构筑不对称电容器 | 第158-166页 |
| 6.3.1 实验部分 | 第158-159页 |
| 6.3.1.1 实验原料 | 第158-159页 |
| 6.3.1.2 花瓣状硒化钴（Co_(0.85)Se）纳米片材料的制备 | 第159页 |
| 6.3.2 结果与讨论 | 第159-166页 |
| 6.3.2.1 Co_(0.85)Se材料的微观形貌和结构 | 第159-161页 |
| 6.3.2.2 Co_(0.85)Se纳米片材料的电化学性能分析 | 第161-163页 |
| 6.3.2.3 Co_(0.85)Se//N-CNWs不对称电容器的电化学性能 | 第163-166页 |
| 6.4 本章小结 | 第166-168页 |
| 7 全文总结与展望 | 第168-171页 |
| 7.1 主要研究结果 | 第168-169页 |
| 7.2 本论文的创新之处 | 第169-170页 |
| 7.3 展望 | 第170-171页 |
| 参考文献 | 第171-195页 |
| 攻博期间发表的科研成果目录 | 第195-199页 |
| 致谢 | 第199页 |
