提高超級(jí)電容器電極材料的比容量是解決超級(jí)電容器能量密度低最主要的方法。而石墨烯材料具有超大比表面積、良好的熱和化學(xué)穩(wěn)定性是用作大理論比容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命理想的超級(jí)電容器電極材料。但由于石墨烯在制備過(guò)程中易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象使得其實(shí)際的比容量較低。因此,本文將其與具有贗電容特性的金屬氧化物材料進(jìn)行復(fù)合,改善石墨烯的團(tuán)聚現(xiàn)象,進(jìn)而提高石墨烯基超級(jí)電容器電極材料的電化學(xué)性能。本文以氧化石墨烯和高錳酸鉀溶液為原料,采用簡(jiǎn)單的一步水熱法在泡沫鎳基底上制備出具有的開(kāi)放式花狀且相互交疊的多孔石墨烯/MnO₂復(fù)合物顆粒。表征結(jié)果表明:MnO₂與石墨烯并不僅僅是簡(jiǎn)單的包覆,而且在反應(yīng)過(guò)程中形成了C-Mn鍵以鍵合的方式連接在一起。將復(fù)合物材料進(jìn)行高溫退火處理后,相比于未退火的復(fù)合材料和純MnO₂材料具有最優(yōu)異的比容量性能。在6 mol/L氫氧化鉀電解液中,10 A/g電流密度下高達(dá)347 F/g,是未進(jìn)行高溫退火處理石墨烯/MnO₂復(fù)合材料的2.38倍并且具有良好的循環(huán)壽命。為進(jìn)一步探究石墨烯復(fù)合材料的儲(chǔ)能特性,本文采用水熱法... 

【文章來(lái)源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)氧化石墨烯的具體結(jié)構(gòu)；(b)石墨烯的具體結(jié)構(gòu)

學(xué)測(cè)試所有電化學(xué)測(cè)試均采用 Pt 片作為對(duì)電極，Ag/AgCl 為參為工作電極。粉末樣品均以粉末樣品：乙炔黑：PVDF 為液涂布于碳布上進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試。學(xué)阻抗測(cè)試(EIS)電化學(xué)阻抗測(cè)試均在 10-2～105Hz。如圖 2.1 所示為硫摻譜，橫軸代表復(fù)數(shù)阻抗的實(shí)部，縱軸為復(fù)數(shù)阻抗的虛部小。如圖高頻部分曲線(xiàn)與 X 軸的第一個(gè)交點(diǎn)為等效串聯(lián)荷轉(zhuǎn)移電阻，低頻區(qū)的直線(xiàn)對(duì)應(yīng)擴(kuò)散電阻，理想的擴(kuò)散的直線(xiàn)。

圖 2.2 (a)雙電層電容特性材料循環(huán)伏安曲線(xiàn); (b)贗電容特性材料循環(huán)伏安曲線(xiàn)(2) 如圖 2.2(b)所示的 CV 曲線(xiàn)中有明顯的氧化還原峰，說(shuō)明該電極發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，且通過(guò)氧化還原峰的位置及電流峰的峰值可以判定電極的可逆程度及反應(yīng)速率。當(dāng)峰值電勢(shì)差 不隨掃描速率的變化而變化且在 25℃時(shí)等于公式(2.1)則為可逆電極過(guò)程；若 大于公式(2.2)所示值且 隨著掃描速率的增大而增大則為準(zhǔn)可逆體系；在相同掃描速率下 越大，反應(yīng)的可逆程度就越小[75]。= (2.1)式中， ——還原峰峰值——氧化峰峰值(2.2)式中， ——電極反應(yīng)得失電子數(shù)(3) 若反應(yīng)物來(lái)源于溶液，則在掃描速率慢的時(shí)候溶液中的反應(yīng)物來(lái)得及更多

【參考文獻(xiàn)】：
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