隨著社會(huì)的發(fā)展,便攜式電子設(shè)備、汽車等已成為廣大人民生活中的一部分,作為儲(chǔ)能領(lǐng)域的重要載體鋰離子電池,其傳統(tǒng)的負(fù)極材料石墨已到極限不能滿足更高的功率密度的需求。近年來,石墨烯受到了人們的廣泛關(guān)注,石墨烯基多孔碳材料被認(rèn)為是良好的儲(chǔ)能材料,在鋰離子電池和超級(jí)電容器等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。本文主要通過不同的工藝來制備石墨烯基多孔碳材料,利用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜、氮?dú)馕摳降榷喾N表征手法分析,并研究其作為有機(jī)蒸氣吸附劑、超級(jí)電容器電極、鋰離子負(fù)極材料時(shí)的性能。通過二氧化碳活化石墨烯氣凝膠和氮摻雜石墨氣烯凝膠得到了兩種石墨烯基多孔碳材料,pGA和pNGA。該活化過程避免了使用腐蝕性活化劑,繁多的后處理過程和對(duì)多孔結(jié)構(gòu)的破壞。pGA具有較高的比表面積(1760 m²g^–1)和大孔體積(5.5 cm³g^–1)。在298K條件下,作為吸附劑表現(xiàn)出高的有機(jī)蒸汽吸附量(甲苯,2860 mg g^–1;甲烷,2370 mg g^–1),這是目前多孔碳... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

石墨烯為基本單位構(gòu)成其他的碳材料示意圖

合產(chǎn)品性能的研究耗力，不容易被破壞 低可獲得獨(dú)立的石墨烯納米片，操作簡(jiǎn)單，產(chǎn)量高，適合大規(guī)模生產(chǎn)制備的石墨存在構(gòu)完整 較高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完整，溶解性良好，加工性能優(yōu)異工藝復(fù)雜,完整，質(zhì)量好高產(chǎn)品晶體取向可由基體調(diào)控，可獲得大面積的石墨烯薄膜工藝復(fù)雜，不能大烯薄膜不易基體分離較高 石墨烯的尺寸和厚度可調(diào)節(jié) 條離法法，顧名思義，就是在溶液中將石墨剝離，所以該方法了合適的溶劑，經(jīng)分離就可得到石墨烯。制備的過程可純。Zhang 等人[12]采用碳量子點(diǎn)剝離出了僅有幾層的石墨rvez 等人[13]經(jīng)電化學(xué)技術(shù)得到了少于 3 層的石墨烯，產(chǎn)率

經(jīng)低中高溫三階段對(duì)石墨進(jìn)行處理，多余的氧化劑和Cl 祛除，最后用大量超純水洗滌、干燥。對(duì)比之下，Hummers 法都使用發(fā)煙硝酸，生產(chǎn)過程中會(huì)出現(xiàn)大量 NO2氣體。，有些人又對(duì)第三種法進(jìn)行了優(yōu)化改善，比如，Marcano 等對(duì) H2SO4九分之一的比例加入了 H3PO4，也可得到大量的 GO。易控制。步還原得到石墨烯。化學(xué)還原劑有 NaBH4、N2H2、抗壞血酸、處理、光催化、微生物[14]還原等來還原。相沉積法沉積法(CVD)，將絕緣基底或金屬基底放入富集碳的氛圍中，新結(jié)合在基底表面，再腐蝕掉基底即可到石墨烯。Kim 等人制得了石墨烯。Ruoff 等[16]通過該法成功的生長了石墨烯，如圖 1-3 所示。


本文編號(hào)：3581234