發(fā)布時(shí)間：2018-08-09 10:49

【摘要】：以氧化石墨凝膠制備的氧化石墨烯溶膠為前驅(qū)體,在120-220°C條件下,采用水熱法制備了系列不同還原程度的三維還原氧化石墨烯,采用掃描電鏡(SEM),X射線(xiàn)衍射(XRD),傅里葉變換紅外(FTIR)光譜,X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)和電化學(xué)測(cè)試等手段研究了水熱反應(yīng)溫度對(duì)材料形貌、結(jié)構(gòu)和超級(jí)電容性能的影響.結(jié)果表明:采用水熱法制備的三維還原氧化石墨烯呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),材料的體積和內(nèi)部網(wǎng)狀孔徑隨著水熱反應(yīng)溫度的升高而減小;同時(shí),氧化石墨烯的還原程度隨反應(yīng)溫度的升高而增加,有序度提高,其結(jié)構(gòu)逐漸向著類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化;而材料的比電容和能量密度則隨反應(yīng)溫度的升高呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),且均以雙電層電容為主;相比之下,當(dāng)水熱反應(yīng)溫度為180°C時(shí),制備的三維還原氧化石墨烯具有最佳的超級(jí)電容性能,在電解液為6mol·L-1的KOH溶液中,0.5A·g-1電流密度下其比電容達(dá)到315 F·g-1,10 A·g-1時(shí)仍能保持212 F·g-1的高比容量,能量密度為40.5Wh·kg-1,5000次循環(huán)后比電容保持率為86%,表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)性能.
[Abstract]:Using graphene oxide sol prepared by graphite oxide gel as precursor, a series of three dimensional reductive graphene oxide was prepared by hydrothermal method under the condition of 120-220 擄C. The effects of hydrothermal reaction temperature on the morphology, structure and supercapacitor properties of the materials were investigated by means of scanning electron microscope (SEM), (SEM) X-ray diffraction (SEM), (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and electrochemical measurements. The results show that the three-dimensional reductive graphene prepared by hydrothermal method has a porous reticular structure, and the volume and internal reticular pore size decrease with the increase of hydrothermal reaction temperature, at the same time, The reduction degree of graphene oxide increases with the increase of reaction temperature, and the order degree increases, and the structure of graphite-like structure gradually changes to graphite-like structure, while the specific capacitance and energy density of the materials increase first and then decrease with the increase of reaction temperature. In contrast, when the hydrothermal reaction temperature is 180 擄C, the three dimensional reductive graphene has the best super capacitor performance. Under the current density of 0.5A g ~ (-1) in KOH solution with 6mol L-1, the specific capacitance of 212F g ~ (-1) can be maintained at 315F g ~ (-1) ~ (10) A g ~ (-1), and the specific capacitance retention rate of 212F g ~ (-1) is 86 after the energy density is 40.5Wh kg-15 000 cycles, showing good electrochemical performance.
【作者單位】： 西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;西南科技大學(xué)分析測(cè)試中心;西南科技大學(xué)礦物材料及應(yīng)用研究所;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(41272051) 西南科技大學(xué)博士基金(11ZX7135) 西南科技大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(14ycx003)資助項(xiàng)目~~
【分類(lèi)號(hào)】：TM53

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2173839