059]实施例1
[0060]在本实施例中，通过如下方法来制备多孔镍基碳纤维复合材料，具体包括以下步骤:
[0061](I)采用碳纤维布作为衬底，将碳纤维布在丙酮和无水乙醇里分别超声清洗30min，然后用去离子水冲洗5次，而后在120°C下加热干燥12h后放入溅射沉积腔室，以金属镍作为溅射靶材，进行溅射沉积，其中溅射沉积的参数为:本底真空度为6X 10 5Pa,溅射功率为直流105W，溅射气压为0.5Pa，溅射时间为2h，沉积温度为25°C ;
[0062](2)将步骤⑴得到的沉积有金属镍薄膜的碳纤维布浸入摩尔浓度为2.5mol/L的盐酸溶液中，270s后取出，用大量等离子水进行清洗去除残留盐酸，将金属镍薄膜转化为多孔镍金属薄膜；
[0063](3)以甘汞电极为参比电极，铂片为对电极，将步骤(2)得到的沉积有多孔金属镍薄膜的碳纤维布作为工作电极，以摩尔浓度为lmol/L的氢氧化钾溶液作为电解质，在扫速为1mV s 1下，通过循环伏安法循环60圈将表层镍转化为氢氧化镍，得到多孔镍基碳纤维复合材料。
[0064]应用扫描电子显微镜(Hitachi S4800)对实施例1中各步骤的产物进行了表征，图1为步骤⑴得到的沉积有金属镍薄膜的碳纤维布的SEM图，可以看出所沉积的镍膜表面光滑，晶粒细小而均匀，由于镍和碳材料之间具有很强的结合力，所制备的镍金属薄膜可以紧密地包裹碳布纤维。图2是步骤(2)经酸腐蚀后得到的多孔镍碳纤维材料的SEM图，由图可以看出，经酸腐蚀后镍膜仍旧可以与碳布纤维紧密结合，没有脱落的现象发生，从放大图B图上看出，原本光滑的镍膜被酸腐蚀后出现沟壑状的纳米孔洞结构，这种纳米孔洞结构利于提高镍膜的比表面积，也利于电化学反应过程中电解液的离子交换。图3是经过电化学氧化后得到的最终产物多孔镍基碳纤维复合材料的SEM图，由图可以看出，经过电化学氧化后镍膜表面形成了片层结构的氢氧化镍材料，并填充到孔洞里面。使得材料最外层形成氢氧化镍材料层。
[0065]利用X射线光电子能谱仪(ESCALab 250)对实施例1制备的多孔镍基碳纤维复合材料进行X射线光电子能谱分析，结果如图4所示，A图为镍的2p轨道谱图，两主峰分别位于855.7eV及873.3eV，两者之间差17.6eV，这是典型的氢氧化镍特征图是氧的Is轨道谱图，主峰位于531.3eV，为O-H的结合能。因此可以判定在多孔镍基碳纤维复合材料表面存在有氢氧化镍。
[0066]另外，通过测定得到镍金属在碳纤维布上的负载量为0.42mg/cm2，氢氧化镍的负载量为 0.21mg/cm2。
[0067]将实施例1制备的多孔镍基碳纤维复合材料作为超级电容器电极，以IM硫酸钠溶液作为电解质，玻璃纤维布为隔膜，装入双电极的Swagelok型电池测试装置中，制成对称超级电容器，测试电容器性能。测试得到的该电容器在不同电流密度下的放电曲线如图5所示；在不同电流密度下面积比容量和质量比容量如图6所示；在电流密度20A g 1下的循环性能如图7所示。
[0068]从图5可以看出，在该电容器的放电曲线上存在明显的平台区域，说明该多孔镍基碳纤维复合材料具有明显的赝电容特征。从图6中可以看出，在电流密度为0.8A g1时，质量比容量可达1820F g \面积比容量可达118mF cm 2，具有高容量的特点。通过对制成的电容器的循环寿命测试(图7)表明，在循环3000次后，容量可以保持最初容量的86%，证明该电容器电极材料具有优异的稳定性。
[0069]实施例2
[0070]在本实施例中，通过如下方法来制备多孔镍基碳纤维复合材料，具体包括以下步骤:
[0071](I)采用碳纤维布作为衬底，将碳纤维布在丙酮和无水乙醇里分别超声清洗1min,然后用去离子水冲洗10次，而后在110°C下加热干燥24h后放入派射沉积腔室，以金属镍作为溅射靶材，进行溅射沉积，其中溅射沉积的参数为:本底真空度为I X 15Pa,溅射功率为直流80W，溅射气压为IPa，溅射时间为3h，沉积温度为20°C ;
[0072](2)将步骤⑴得到的沉积有金属镍薄膜的碳纤维布浸入摩尔浓度为lmol/L的盐酸溶液中，200s后取出，用大量等离子水进行清洗去除残留盐酸，将金属镍薄膜转化为多孔镍金属薄膜；
[0073](3)以甘汞电极为参比电极，铂片为对电极，将步骤(2)得到的沉积有多孔金属镍薄膜的碳纤维布作为工作电极，以摩尔浓度为0.5mol/L的氢氧化钾溶液作为电解质，在扫速为20mV s 1下，通过循环伏安法循环40圈将表层镍转化为氢氧化镍，得到多孔镍基碳纤维复合材料。
[0074]经过与实施例1相同的表征和测试表明，本实施例制备的多孔镍基碳纤维复合材料具有纳米孔洞结构，比表面积大，材料的金属镍膜表面形成了片层结构的氢氧化镍材料，并且经测定得到镍金属的负载量为0.38mg/cm2，氢氧化镍的负载量为0.15mg/cm2。实施例2得到的多孔镍基碳纤维复合材料具有明显的赝电容特征，在电流密度为0.8A g 1时，质量比容量可达1790F g1，面积比容量可达112mF cm 2，具有高容量的特点。通过对制成的电容器的循环寿命测试表明，在循环3000次后，容量可以保持最初容量的86.5%，证明该电容器电极材料具有优异的稳定性。
[0075]实施例3
[0076]在本实施例中，通过如下方法来制备多孔镍基碳纤维复合材料，具体包括以下步骤:
[0077](I)采用碳纤维布作为衬底，将碳纤维布在丙酮和无水乙醇里分别超声清洗50min，然后用去离子水冲洗3次，而后在130°C下加热干燥20h后放入派射沉积腔室，以金属镍作为溅射靶材，进行溅射沉积，其中溅射沉积的参数为:本底真空度为4X 10 5Pa,溅射功率为直流100W，溅射气压为1.5Pa，溅射时间为lh，沉积温度为30°C ;
[0078](2)将步骤(I)得到的沉积有金属镍薄膜的碳纤维布浸入摩尔浓度为4mol/L的硫酸溶液中，300s后取出，用大量等离子水进行清洗去除残留硫酸，将金属镍薄膜转化为多孔镍金属薄膜；
[0079](3)以甘汞电极为参比电极，铂片为对电极，将步骤(2)得到的沉积有多孔金属镍薄膜的碳纤维布作为工作电极，以摩尔浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液作为电解质，在扫速为30mV s 1下，通过循环伏安法循环80圈将表层镍转化为氢氧化镍，得到多孔镍基碳纤维复合材料。
[0080]经过与实施例1相同的表征和测试表明，本实施例制备的多孔镍基碳纤维复合材料具有纳米孔洞结构，比表面积大，材料的金属镍膜表面形成了片层结构的氢氧化镍材料，并且经测定得到镍金属的负载量为0.45mg/cm2，氢氧化镍的负载量为0.3mg/cm2。实施例3得到的多孔镍基碳纤维复合材料具有明显的赝电容特征，在电流密度为0.8A g 1时，质量比容量可达1800F g1，面积比容量可达115mF cm 2，具有高容量的特点。通过对制成的电容器的循环寿命测试表明，在循环3000次后，容量可以保持最初容量的86.8%，证明该电容器电极材料具有优异的稳定性。
[0081]实施例4
[0082]在本实施例中，通过如下方法来制备多孔镍基碳纤维复合材料，具体包括以下步骤:
[0083](I)采用碳纤维布作为衬底，将碳纤维布在丙酮和无水乙醇里分别超声清洗40min，然后用去离子水冲洗7次，而后在150 °C下加热干燥8h后放入派射沉积腔室，以金属镍作为溅射靶材，进行溅射沉积，其中溅射沉积的参数为:本底真空度为9 X 10 5Pa,溅射功率为直流120W，溅射气压为0.8Pa，溅射时间为2h，沉积温度为50°C ;
[0084](2)将步骤⑴得到的沉积有金属镍薄膜的碳纤维布浸入摩尔浓度为5mol/L的盐酸溶液中，10s后取出，用大量等离子水进行清洗去除残留盐酸，将金属镍薄膜转化为多孔镍金属薄膜；
[0085](3)以甘汞电极为参比电极，铂片为对电极，将步骤(2)得到的沉积有多孔金属镍薄膜的碳纤维布作为工作电极，以摩尔浓度为3mol/L的氢氧化钠溶液作为电解质，在扫速为50mV s 1下，通过循环伏安法循环30圈将表层镍转化为氢氧化镍，得到多孔镍基碳纤维复合材料。
[0086]经过与实施例1相同的表征和测试表明，本实施例制备的多孔镍基碳纤维复合材料具有纳米孔洞结构，比表面积大，材料的金属镍膜表面形成了片层结构的氢氧化镍材料，并且经测定得到镍金属的负载量为0.3mg/cm2，氢氧化镍的负载量为0.lmg/cm2。实施例4得到的多孔镍基碳纤维复合材料具有明显的赝电容特征，在电流密度为0.8A g 1时，质量比容