开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、课题的背景与意义
近年来随着不断恶化的生态环境和日益枯竭的化石能源，以及人类对能源的需求的日益增长，人类面临着巨大的挑战。这就要求我们设计出储能大但是污染小的能量储存器。超级电容器作为连接传统电容器和电池的桥梁，兼有电池的高比能量和传统物理电容器的高比功率的优点 且其自身优异的循环稳定性、高功率密度、使用寿命长以及快速充放电等性能引起了广大科研工作者的兴趣。并且在军用、民用等众多领域中都有巨大的应用价值，被世界各国所广泛关注。
目前日本、欧美以及俄罗斯等国家在超级电容器的研制领域一直走在国际前沿，近几年国内清华大学、奥威公司等研究院和公司在该方面也取得了很大的进展。当前超级电容的研发主要集中在提升产品能量密度、功率密度以及降低批量生产成本三个方面，其中电极作为超级电容器的核心对其起着至关重要的作用，因此如何提高电极的电化学性能已经成为了研究热点。
二、问题和解决方案
超级电容器按照电极材料和储能机理，大致可以分为双电层电容器和赝电容器。双电层电容器具有优异的循环性能，超高的功率密度，但是能量密度较低；赝电容型具有超高的能量密度，但是功率密度较小，循环使用性能低。
当前超级电容的材料主要是具有双电层电容的碳材料、具有赝电容的金属氧化物和导电聚合物以及复合材料。
碳材料是目前最成功的双电层电容器电极材料。现阶段主要有活性炭、活性炭纤维、碳纳米管、石墨烯等。活性炭因具有高比表面积、价格低的优势是当前最主要的双电层电极材料。然而活性炭存在的一些弊端如孔径分布不均和比表面积利用率低下等 ，使其不适宜成为理想的模板电极材料。之后随着工艺的不断优化石墨烯被成功剥离。它有非常优异的比表面积和导电性，非常适合作为双电层电极材料，但是该材料团聚严重，大大制衡了电解质离子的传质动力学 ，并降低了石墨烯的效比表面积，削弱了其电化学性能。
金属氧化物是一种十分有潜力的赝电容电极材料，其中双金属氧化物更为优秀。常用的双金属氧化物NiMoO4 就具有高比电容，且资源丰富，成本低，环境污染小，是非常有潜力的赝电容电极材料。但是NiMoO4 的导电性能比较差，倍率性能和循环性能也相对薄弱，因此改善其循环性能和倍率性能有十分重大的意义。
针对以上问题准备了两种解决方案：一是设计优化电极材料的纳米结构，以提高电极材料内部的电荷传输效率、活性物质的利用率和稳定性；二是制备复合电极材料如rGO/NiMoO4 ,可以有效防止材料在充放电过程中的形变和结构坍塌 ，同时具备优异导电性的石墨烯能为双金属氧化物或导电聚合物的均匀分散提高良好平 台和构筑有效导电网络 ，抑制它们的体积膨胀和粉化，弥补双金属氧化物或导电聚合物倍率性能差和循环寿命短等不足。另一方面纳米级的双金属氧化物或导电聚合物可有效防止石墨烯片层的堆叠，并通过贡献高赝电容来提高复合电极材料的能量密度。可以使电极材料既有赝电容的性质也有双电容层的性质。
