石墨烯的制備以及石墨烯基復合材料作為超級電容器電極的研究
發(fā)布時間:2017-11-07 02:14
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【摘要】:石墨烯(RGO)由于其獨特的物理結(jié)構(gòu)成為了理想的超級電容器電極材料。研究發(fā)現(xiàn),石墨烯與其他納米材料進行復合能夠有效地彌補石墨烯的缺陷,提高超級電容器的性能。本文制備了純RGO、RGO/CNTs二元復合材料、RGO/CNTs/MnO2三元復合材料,然后將他們作為超級電容器的電極,對超級電容器的性能展開研究。 本文主要完成了以下幾個方面的工作: (1)制備RGO,并將純RGO作為超級電容器電極,通過循環(huán)伏安(CV)與恒流充放電(GCD)對純RGO超級電容器進行測試,以此測試結(jié)果與復合材料的比電容進行對比。 (2)采用原位復合法制備了RGO/CNTs二元復合材料,并對復合材料進行了TEM與SEM表征。然后研究了RGO與CNTs的質(zhì)量比分別為4:1、3:1、2:1、1:1、1:2的復合電極對于超級電容器比電容的影響。通過對RGO/CNTs超級電容器進行循環(huán)伏安(CV)與恒流充放電(GCD)測試發(fā)現(xiàn),當RGO:CNTs為1:1時,RGO/CNTs二元復合物的復合效果最好,相對于純RGO電極來說有了較大的提高。 (3)用簡便的方法制備了RGO/CNTs/MnO2三元復合材料,并對復合材料進行了SEM與XRD表征。在RGO:CNTs為1:1的前提下,研究了Mn02百分含量分別為0%、10%、20%、30%、40%的復合電極對于超級電容器比電容的影響。通過對超級電容器進行電化學測試發(fā)現(xiàn),隨著Mn02含量逐漸增加,超級電容器的比電容也相應地增加,當Mn02的含量增加到30%時,超級電容器的比電容達到最大,與相同條件下的RGO/CNTs超級電容器的比電容相比有了一定的提高。
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM53
【參考文獻】
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1 陳衛(wèi)祥,陳文錄,徐鑄德,劉宗建,涂江平,張孝彬,郭鶴桐;碳納米管的特性及其高性能的復合材料[J];復合材料學報;2001年04期
,本文編號:1150394
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