石墨烯/聚苯胺/四氧化三鈷復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-07 03:54
碳材料、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物是最常用作超級電容器電極的三種材料,以石墨烯為導(dǎo)電基體,與金屬氧化物或?qū)щ娋酆衔飶?fù)合,制備具有協(xié)同效應(yīng)的復(fù)合材料是提高電極材料綜合電化學(xué)性能的主要方法。本文設(shè)計(jì)了一種制備三元復(fù)合材料的合成方法,制備出石墨烯/聚苯胺/Co3O4復(fù)合材料,并研究其電化學(xué)性能。以氧化石墨烯為原料,通過兩步法制備石墨烯/聚苯胺/Co3O4復(fù)合材料,利用XRD、Raman、FTIR、XPS、SEM等對復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、形貌、組成等進(jìn)行表征,結(jié)果表明,所制備的三元復(fù)合材料整體呈片層框架結(jié)構(gòu),其中聚苯胺較好地維持了石墨烯的二維片層結(jié)構(gòu),同時(shí)Co3O4均勻分散在石墨烯片層表面。電化學(xué)測試表明,復(fù)合材料在Na2SO4溶液中主要呈現(xiàn)雙電層電容特性,0.5 A/g充放電電流下比電容為153 F/g,循環(huán)1000次后保持率為60%,而在KOH溶液中復(fù)合材料同時(shí)呈現(xiàn)贗電容與雙電層電容特性,比電容為220 F/g(電流密度為0.5A/g),經(jīng)1000次充放電循環(huán)后比電容穩(wěn)...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
現(xiàn)代電化學(xué)儲能發(fā)展?fàn)顩r及其比功率與比能量關(guān)系圖
第一章 緒論的原理貯方式有兩種:一種是直接方式,以靜存貯能量,此過程中沒有發(fā)生電子遷移模式;另一種是間接方式,其將潛在式,這種存貯方式需要使電化學(xué)活性物個(gè)電壓不同的電極之間產(chǎn)生電勢差 V, 的一階導(dǎo)數(shù) dq/dV 可等效為電容來測量荷存貯的具體過程詳述如下:模式
第一章 緒論似[9]。圖 1-3 為電容器法拉第過程示意圖:學(xué)活性物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)發(fā)生改變,同時(shí)電穿過雙電層過程,產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移,從而正-Ea,負(fù)極電位為 E0-Eb。放電后電極材料中極電勢回到初始狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[2]超級電容器用竹炭的制備及其電容性能[J]. 張勇,王力臻,張愛勤,馮輝,宋延華. 電子元件與材料. 2010(08)
[3]高壓水熱合成法制備納米Co3O4粉末及其過程機(jī)理[J]. 張立,余賢旺,吳厚平,王振波. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2009(05)
[4]Carbon nanotube and conducting polymer composites for supercapacitors[J]. Daniel Jewell,George Z. Chen. Progress in Natural Science. 2008(07)
[5]溶劑熱法合成不同形貌的Co3O4及其電容特性[J]. 曾雯雯,黃可龍,楊幼平,劉素琴,劉人生. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
[6]高性能活性炭電極材料在雙電層電容器中的應(yīng)用[J]. 劉亞菲,胡中華,任煉文,楊靜,陳曉妹. 新型炭材料. 2007(04)
[7]XPS對電導(dǎo)性納米聚苯胺的性能表征[J]. 屠晶景,寧永功,李元?jiǎng)? 化學(xué)與生物工程. 2006(03)
[8]Hummers法制備氧化石墨時(shí)影響氧化程度的工藝因素研究[J]. 傅玲,劉洪波,鄒艷紅,李波. 炭素. 2005(04)
[9]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻(xiàn)紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報(bào). 2005(05)
[10]反應(yīng)物中氧化劑和摻雜劑濃度對聚苯胺性能與結(jié)構(gòu)的影響[J]. 康茹珍,楊善武,賀信萊,蔡強(qiáng). 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]納米粒子誘導(dǎo)石墨烯卷曲及形態(tài)演變[D]. 李云芳.山東大學(xué) 2012
[2]超級電容器用聚苯胺納米纖維的制備、改性和電容特性研究[D]. 方靜.中南大學(xué) 2012
[3]碳?xì)饽z儲能電容電極材料的制備與性能研究[D]. 袁磊.中國工程物理研究院 2011
碩士論文
[1]石墨烯/四氧化三鈷復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 高翠俠.天津大學(xué) 2013
[2]過渡金屬離子摻雜聚苯胺材料制備及其電容特性研究[D]. 崔沐.中南大學(xué) 2010
[3]聚苯胺基超級電容器的組裝與性能研究[D]. 褚青獻(xiàn).天津大學(xué) 2008
本文編號:3215800
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
現(xiàn)代電化學(xué)儲能發(fā)展?fàn)顩r及其比功率與比能量關(guān)系圖
第一章 緒論的原理貯方式有兩種:一種是直接方式,以靜存貯能量,此過程中沒有發(fā)生電子遷移模式;另一種是間接方式,其將潛在式,這種存貯方式需要使電化學(xué)活性物個(gè)電壓不同的電極之間產(chǎn)生電勢差 V, 的一階導(dǎo)數(shù) dq/dV 可等效為電容來測量荷存貯的具體過程詳述如下:模式
第一章 緒論似[9]。圖 1-3 為電容器法拉第過程示意圖:學(xué)活性物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)發(fā)生改變,同時(shí)電穿過雙電層過程,產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移,從而正-Ea,負(fù)極電位為 E0-Eb。放電后電極材料中極電勢回到初始狀態(tài)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[2]超級電容器用竹炭的制備及其電容性能[J]. 張勇,王力臻,張愛勤,馮輝,宋延華. 電子元件與材料. 2010(08)
[3]高壓水熱合成法制備納米Co3O4粉末及其過程機(jī)理[J]. 張立,余賢旺,吳厚平,王振波. 粉末冶金材料科學(xué)與工程. 2009(05)
[4]Carbon nanotube and conducting polymer composites for supercapacitors[J]. Daniel Jewell,George Z. Chen. Progress in Natural Science. 2008(07)
[5]溶劑熱法合成不同形貌的Co3O4及其電容特性[J]. 曾雯雯,黃可龍,楊幼平,劉素琴,劉人生. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(02)
[6]高性能活性炭電極材料在雙電層電容器中的應(yīng)用[J]. 劉亞菲,胡中華,任煉文,楊靜,陳曉妹. 新型炭材料. 2007(04)
[7]XPS對電導(dǎo)性納米聚苯胺的性能表征[J]. 屠晶景,寧永功,李元?jiǎng)? 化學(xué)與生物工程. 2006(03)
[8]Hummers法制備氧化石墨時(shí)影響氧化程度的工藝因素研究[J]. 傅玲,劉洪波,鄒艷紅,李波. 炭素. 2005(04)
[9]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻(xiàn)紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報(bào). 2005(05)
[10]反應(yīng)物中氧化劑和摻雜劑濃度對聚苯胺性能與結(jié)構(gòu)的影響[J]. 康茹珍,楊善武,賀信萊,蔡強(qiáng). 北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(01)
博士論文
[1]納米粒子誘導(dǎo)石墨烯卷曲及形態(tài)演變[D]. 李云芳.山東大學(xué) 2012
[2]超級電容器用聚苯胺納米纖維的制備、改性和電容特性研究[D]. 方靜.中南大學(xué) 2012
[3]碳?xì)饽z儲能電容電極材料的制備與性能研究[D]. 袁磊.中國工程物理研究院 2011
碩士論文
[1]石墨烯/四氧化三鈷復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 高翠俠.天津大學(xué) 2013
[2]過渡金屬離子摻雜聚苯胺材料制備及其電容特性研究[D]. 崔沐.中南大學(xué) 2010
[3]聚苯胺基超級電容器的組裝與性能研究[D]. 褚青獻(xiàn).天津大學(xué) 2008
本文編號:3215800
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