石墨烯是一種新興的二維碳納米材料,具有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、力學(xué)等性能,在儲(chǔ)能和光電材料及其器件領(lǐng)域潛在著廣闊的應(yīng)用前景,但都由于各種原因尚未實(shí)現(xiàn)實(shí)用化應(yīng)用。本論文針對石墨烯最有可能的兩大應(yīng)用領(lǐng)域:超級電容器和透明導(dǎo)電膜,展開了如下的研究:一、高性能石墨烯基超級電容器的制備石墨烯因?yàn)榫哂斜缺砻娣e高、電導(dǎo)率好、性柔質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)常被用來制備超級電容器。在已開發(fā)的諸多方法中,利用氧化還原法制備的石墨烯作為超級電容器的電極材料,是最有可能實(shí)現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)和應(yīng)用的。但是傳統(tǒng)的溶液還原法所得的石墨烯片層容易發(fā)生聚集,降低了其比表面積,導(dǎo)致質(zhì)量比容量不高。近年來熱點(diǎn)開發(fā)的各種具有三維結(jié)構(gòu)的石墨烯材料,具有較高的比表面積,提高了石墨烯超級電容器的質(zhì)量比容量。但是由于其過于疏松,密度低,導(dǎo)致體積比容量不高,限制了石墨烯超級電容器的實(shí)際應(yīng)用。為此,本論文提出一種制備兼具高質(zhì)量比容量和高體積比容量、自支撐的石墨烯基超級電容器新策略。我們首先利用改進(jìn)的Hummers法制備了氧化石墨烯,接著對氧化石墨烯的分散液進(jìn)行低溫預(yù)處理得到氧化石墨烯膜,然后在空氣中不同溫度下熱處理,制備獲得了一系列自支撐的石墨烯膜,用作超級電容器... 

【文章來源】：浙江理工大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

τaυ雙電層電容器；τbυ贗電容器[4]

浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 石墨烯基超級電容器和透明導(dǎo)電膜的制備研究τ3υ 充電時(shí)間短：完成一次充電大概只要數(shù)分鐘即可，充電效率高 τ4υ 綠色環(huán)保：超級電容器材料一般都具有環(huán)境友好性，本身也不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì) τ5υ 工作溫度范圍寬：由于在低溫狀態(tài)下超級電容器中離子的吸附和脫附速度變化不大，因此其工作范圍可達(dá)-40 C~80 C τ6υ 瞬間釋放的功率比普通電池高近十倍，而且不會(huì)損壞 由于具有大容量 充放電速度快，循環(huán)壽命長等特點(diǎn)，超級電容器被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng) 智能電子設(shè)備 電動(dòng)車輛 新能源發(fā)電等領(lǐng)域 1.2.3 超級電容器的電極材料

比如碳納米管υ合成石墨烯 在眾多的合成方法中，機(jī)械剝離法和化學(xué)氣相沉法τCVDυ最有能力生產(chǎn)出高質(zhì)量的單層石墨烯，但是這兩種方法面臨的問是產(chǎn)量比較低 相比之下，液相剝離具有很大的前景，因?yàn)閺氖┭趸镏频氖╇姌O材料和電解液之間由于存在親水性，電解液離子更容易在電極材內(nèi)部進(jìn)行擴(kuò)散，同時(shí)，這種方法也展示了未來大規(guī)模生產(chǎn)的潛力[25-26] 接下來紹幾種比較主流的制備用于超級電容器的石墨烯的制備方法 .4.1 水熱-溶劑熱法溶劑熱法制備石墨烯主要是通過使用水或者其他溶劑，將氧化石墨烯分散在劑中，Shi 等發(fā)展了一種簡單的方法制備石墨烯[27]，在無需添加其他試劑的條下，對 2 mg/mL 的 GO 分散液直接進(jìn)行水熱還原，可以獲得三維結(jié)構(gòu)的自組石墨烯水凝膠 SGHτSelf-Assembled Graphene Hydrogelυ


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