氧化鎳（NiO）憑借超高的理論比電容(2584 F g^-1)、較低的價格和優(yōu)異的化學(xué)/熱穩(wěn)定性,被廣泛用于超級電容器電極材料。由于NiO導(dǎo)電性差、材料利用率低等因素,目前NiO基超級電容器與其理論比電容還有較大的差距。同時,NiO作為一種p型半導(dǎo)體,在3.5eV處具有吸收邊緣并且在可見光譜中具有強烈的吸收尾部,通常將其與其它半導(dǎo)體復(fù)合,來調(diào)整能帶位置、減小禁帶寬度、提高穩(wěn)定性,進而改善材料的催化性能。石墨烯具有2600m²g^-1的巨大比表面積、15000 cm²V^-s載流子遷移率和130GPa的拉伸強度,在增強、儲氫、儲能和催化等方面具有廣泛的應(yīng)用。特別是在儲能和催化領(lǐng)域,石墨烯能夠有效的改善導(dǎo)電性和提高載流子遷移率,將石墨烯和其它材料復(fù)合（尤其是與NiO復(fù)合）是當(dāng)下研究的熱點。但是,在發(fā)揮不同材料之間的協(xié)同作用和活性物質(zhì)高效的利用方面還有很大的提高空間。本文通過水熱的方法結(jié)合熱處理工藝制備出用于超級電容器的NiONiG和用于光催化的RGO-NiO/ZnO復(fù)合材料。利用XRD、... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.2Hummer 法制備氧化石墨烯[7]Figure1.2 Preparation of graphene oxide by Hummer[7](4)化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積是一種在襯底表面通過化學(xué)反應(yīng)形成薄膜的方法。該方法制備的材料缺陷較少，純度較高，制備的材料重復(fù)性較好。化學(xué)氣相沉積制備石墨烯具有獨特的優(yōu)勢，首先能制備高質(zhì)量的石墨烯，而且對石墨烯的層數(shù)和尺寸進行有效的控制，適合大規(guī)模的生產(chǎn)。但對設(shè)備和工藝的要求較高，需要將石墨烯脫離所沉積的底板。(5)晶體外延生長法晶體外延生長方法包括 SiC 外延生長法和金屬催化外延生長法。碳化硅外延生長法是將 SiC 晶體在高溫下加熱，使得 Si 因蒸發(fā)而離開 SiC 表面，剩下的 C 原子在 SiC襯底上通過自組形式形成石墨烯。金屬催化外延生長法是將碳氫化合物在超高真空條件下通入到過渡金屬基底表面(如 Pt、Cu、Ru 等)，吸附氣體在加熱的過程中催化脫

使其成功的應(yīng)用在集成電路。此外，石墨烯在場發(fā)射源及真空電子器件，超級電容器[11, 12]，高效催化劑[13]，導(dǎo)熱材料和熱界面材料有重要的應(yīng)用[14]�？偟膩碚f，石墨烯主要在增強材料、復(fù)合材料、催化材料和儲能材料四個方面得到應(yīng)用。(1)增強材料石墨烯由于出色的力學(xué)性能常被用來作為增強材料，同時其較低的密度被用于材料的輕量化。但是石墨烯之間較強的范德華力、增強體與基體之間密度錯配、浸潤性、缺少鍵和作用和在基體中的均勻分散性等問題一直制約著石墨烯基復(fù)合材料的發(fā)展。Li 等人[15]采用液態(tài)混合固態(tài)燒結(jié)的方法制備 Ni-G 增強 Cu 基復(fù)合材料，在只有 0.8vol%Ni-G 增強體下拉伸強度相較于純銅有 42%的提高。Shin 等人[16]用粉末冶金的工藝制備石墨烯增強鋁金屬復(fù)合材料，擁有 440MPa 的拉伸強度。Hwang 等人[17]使用分子級混合手段結(jié)合 SPS 燒結(jié)，制備出高拉伸強度和屈服強度的復(fù)合材料，并且石墨烯增強體在銅基體中分布較為均勻。此外，在制備石墨烯金屬基復(fù)合材料中還有液態(tài)超聲固態(tài)攪拌[18]、半固態(tài)成型等其他方法[19-23]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Preparation of Sandwich-like NiCo2O4/rGO/NiO Heterostructure on Nickel Foam for High-Performance Supercapacitor Electrodes[J]. Delong Li,Youning Gong,Miaosheng Wang,Chunxu Pan.  Nano-Micro Letters. 2017(02)



本文編號：3473034