1.1超级电容器分类和储存机理

从储存机理上来说超级电容器分为三类：双电层电容器、法拉第赝电容器、混合型电容器。

1.1.1双电层电容器

双电层电容器具有较高的能量密度，在电极材料方面采用的是高比表面积多孔炭电极表面储存电荷，在充电时，电子从电源正极流向负极，这时候正极带正电，负极带负电并且电解液中正离子和负离子各自移动到电极表面与电极表面双电层对峙形成双电层。放电时电子通过外电路从负极流向正极，正负离子则从电极表面释放且返回到电解液溶液中，双电层消失。在两相同界面上存在正离子、负离子的相互作用,从而形成双电层电容器。双电层电容器在当今世界也是普遍使用的，因为它循环寿命高，并且价格低廉，在目前应用于各个领域。

1.1.2法拉第赝电容器

法拉第赝电容器又叫法拉第准电容。它和双电层电容器不同，赝电容是通过化学吸附、脱附、或者可逆的氧化还原反应来储存电荷。它不但包括双电层电容器的储能机理，还包括化学物质氧化还原反应来储存电荷。目前赝电容的应用范围已经远远超过了双电层电容器，它的能量密度高，现在已经应用于多个领域，如新能源汽车、航空航天等，成为国内外的研究热点。

1.1.3混合型电容器

混合型电容器包括了双电容电容器和法拉第赝电容器的双重优点，一般情况下一个电极产生双电层电容（通常为负极），一个电极产生法拉第电容（通常为正极）。为了更好的提高超级电容器的工作效率，通常制备出高性能的电极材料或者当电极材料有合适的比容量时候，通过改变电解液来获得较高的电压。混合型超级电容器有更高的能量密度和功率密度。混合型电容器的电极材料通常用炭材料作为负极，炭材料结构稳定、耐腐蚀、耐高温并且它的比表面积大，正极材料一般是比容量比较大的金属氢氧化物或者氧化物充当，从而获得更好的充放电性能[4]。

1.2超级电容器的性能参数

（1）比电容量

比容量是衡量超级电容器的重要指标之一，比容量是表示储存电荷能力的大小即单位电极材料面积上储存电荷的能力。可以用下面的公式获得。

C=Q/U=It/U（其中Q是储存的电荷量，I是充放电时间电流，t是总放电时间，U是操作电压）

（2）功率密度

衡量超级电容器放电速率快慢的物理量，电池放电的峰值能力，单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出，单位质量或者体积内电容器所提供的最大功率。所用公式表示如下：

P=E/t（E表示能量密度，P表示功率密度，t表示放电时间）

（3）能量密度

能量密度和功率密度差不多，它是单位质量或者体积下电容器所储存能量也反应了单位电极材储存能量的大小。其中能量密度计算公式如下：

E=0.5CU2（E表示能量密度，C表示电容，U表示操作电压）

（4）循环寿命

它指一个充放电过程，超级电容器各方面性能衰减程度，因为超级电容器在经过多次循环时候通过计算比电容量和初始比电容量的比值就可以衡量出来超级电容器的循环寿命，因此循环寿命也是超级电容器的重要性能参数之一[5]。

1.3本论文主要的内容

本论文主要研究钴钼氧纳米片的制备及其在超级电容器中的应用。钴钼氧做为一种双金属氧化物，具有理论容量高，循环性能好的优点，目前也被应用到超级电容器中。钴钼氧的制备方法上一般选择用水热法，通过改变实验条件，合成不同形貌的各种钴钼氧，将其运用到超级电容器中，提高电容器的充放电性能和功率密度。本论文将通过实验的办法，合成钴钼氧，通过改变实验条件，合成纳米片状的钴钼氧，并对材料进行相关的表征分析，将其应用到超级电容器中。通过电化学测试，表征材料的比容量，电化学充放电性能等，研究其作为超级电容器材料应用到实际生活中的可行性。