石墨烯,是一種以SP2雜化的二維碳原子層組成的碳材料,其在電化學方面表現(xiàn)著優(yōu)異的性能,促使其成為了當今儲能領(lǐng)域的研究熱點。本文中,我們設(shè)計了兩種石墨烯/氧化鈷復合物的納米結(jié)構(gòu),主要研究內(nèi)容如下:1.利用水熱法首先合成了針狀Co(CO3)0.5(OH)?0.11H2O/GO復合物前驅(qū)體,然后置于惰性氣體環(huán)境中,煅燒得到了針狀Co3O4/GNS復合材料。通過三電極測試法,考察了其超級電容器儲能性能,發(fā)現(xiàn)其在2 mol/L KOH電解液中循環(huán)4000次后,其電容量仍能維持70%以上。2.利用重結(jié)晶法合成了1³μm納米棒狀Co5(OH)2(CH3COO)8?2H2O/GO混合物,真空退火,得到了2²0 nm納米晶體狀CoO/GNS復合材料。考察了其鋰離子儲能性能,發(fā)現(xiàn):在500 mA/g的電流密度下,循環(huán)104次,電容量仍能維持626.3 mAh/g;在相同的測試條件下,CoO/Co單體僅剩146.5 mAh/g。總之,制備石墨烯/氧化鈷復合物,石墨烯能有效的改善氧化鈷的導電性,反過來,氧化鈷也能阻礙石墨烯的折疊、團聚,這種復合材料兼具了石墨烯和氧化...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器簡介
    1.3 鋰離子電池簡介
    1.4 石墨烯材料
    1.5 石墨烯/金屬氧化物復合物材料的制備方法
        1.5.1 非原位復合
        1.5.2 原位復合
    1.6 石墨烯/金屬氧化物復合材料在超級電容器及鋰電池中的應(yīng)用
        1.6.1 超級電容器
        1.6.2 鋰電池
    1.7 本論文選題意義及主要內(nèi)容
        1.7.1 選題的意義
        1.7.2 論文的研究內(nèi)容
2 石墨烯負載針狀Co3O4復合材料的制備及其超級電容器性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 材料制備
        2.2.4 結(jié)構(gòu)形貌表征
        2.2.5 電化學測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 反應(yīng)機理
        2.3.2 形貌結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 電化學性能分析
    2.4 本章小結(jié)
3 重結(jié)晶法合成納米晶體狀CoO/石墨烯復合材料及其鋰電性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 材料制備
        3.2.4 結(jié)構(gòu)形貌表征
        3.2.5 電化學測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 反應(yīng)機理
        3.3.2 形貌結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 電化學性能分析
    3.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的與學位論文內(nèi)容相關(guān)的學術(shù)論文及研究成果



本文編號：3787901