三維石墨烯的可壓縮性能及在超級電容器中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-06-27 08:33
以氧化石墨烯為原料,通過水熱反應(yīng)和高溫焙燒過程制備了三維石墨烯柱狀體材料。采用機(jī)械力學(xué)測試方法分析三維石墨烯的可壓縮性能,將其作為超級電容器的電極材料測試其電化學(xué)性能。結(jié)果表明,三維石墨烯呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有良好的可壓縮性能和機(jī)械性能。電極片厚度為2 mm,鋁塑外包尺寸為5 cm×6 cm的對稱超級電容器在電流密度為0.1 A/g下比電容為175 F/g,在電流密度為1 A/g下充放電循環(huán)10 000次后比電容保持率為81.9%。在加載不同大小壓力壓縮狀態(tài)下,其保持了良好的電容性能。
【文章來源】:功能材料. 2020,51(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
可壓縮超級電容器的組裝及測試示意圖
圖3(a)和(b)給出了3DG的掃描電鏡(SEM)圖及其光學(xué)照片。從圖中可以看出,制得的3DG材料具有規(guī)整的圓柱體宏觀結(jié)構(gòu),沒有塌陷現(xiàn)象,其內(nèi)部石墨烯沒有團(tuán)聚堆疊現(xiàn)象,并且有明顯的片層間隙,形成非常多的相互連接的三維蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。3DG網(wǎng)絡(luò)中的石墨烯片層是近似于單層或寡層的, 所以獲得的3DG材料具有更大的比表面積及更優(yōu)異的導(dǎo)電性能,同時疏松網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能增加3DG材料與電解質(zhì)溶液之間的接觸面積,增強(qiáng)其在電解質(zhì)溶液當(dāng)中的浸潤能力,有利于電解質(zhì)離子的快速擴(kuò)散和電子在材料內(nèi)部的遷移。圖3 3DG材料的光學(xué)照片和SEM
3DG材料的光學(xué)照片和SEM
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性超級電容器電極材料制備方法研究進(jìn)展[J]. 于婷,周亞麗,關(guān)曉琳,雷西萍. 功能材料. 2019(08)
[2]固態(tài)柔性超級電容器構(gòu)筑及其材料的研究進(jìn)展[J]. 陳娟,范利丹,胡瀟依,王夢曉,秦剛,楊佳,陳強(qiáng). 化工進(jìn)展. 2019(10)
[3]三維石墨烯宏觀體的制備及超級電容性能[J]. 王森,王永香,李金霞. 華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[4]三維石墨烯基材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能[J]. 劉杰,曾淵,張俊,張海軍,劉江昊. 化學(xué)進(jìn)展. 2019(05)
[5]基于三維多孔石墨烯/含鈦共軛聚合物復(fù)合多孔薄膜的柔性全固態(tài)超級電容器[J]. 杜惟實,呂耀康,蔡志威,張誠. 物理化學(xué)學(xué)報. 2017(09)
[6]三維石墨烯及其復(fù)合材料的制備及在超級電容器中的研究進(jìn)展[J]. 傅深娜,馬利,甘孟瑜,汪仕勇. 材料導(dǎo)報. 2017(05)
[7]柔性超級電容器電極材料與器件研究進(jìn)展[J]. 葉星柯,周乾隆,萬中全,賈春陽. 化學(xué)通報. 2017(01)
本文編號:3252506
【文章來源】:功能材料. 2020,51(08)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
可壓縮超級電容器的組裝及測試示意圖
圖3(a)和(b)給出了3DG的掃描電鏡(SEM)圖及其光學(xué)照片。從圖中可以看出,制得的3DG材料具有規(guī)整的圓柱體宏觀結(jié)構(gòu),沒有塌陷現(xiàn)象,其內(nèi)部石墨烯沒有團(tuán)聚堆疊現(xiàn)象,并且有明顯的片層間隙,形成非常多的相互連接的三維蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。3DG網(wǎng)絡(luò)中的石墨烯片層是近似于單層或寡層的, 所以獲得的3DG材料具有更大的比表面積及更優(yōu)異的導(dǎo)電性能,同時疏松網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能增加3DG材料與電解質(zhì)溶液之間的接觸面積,增強(qiáng)其在電解質(zhì)溶液當(dāng)中的浸潤能力,有利于電解質(zhì)離子的快速擴(kuò)散和電子在材料內(nèi)部的遷移。圖3 3DG材料的光學(xué)照片和SEM
3DG材料的光學(xué)照片和SEM
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]柔性超級電容器電極材料制備方法研究進(jìn)展[J]. 于婷,周亞麗,關(guān)曉琳,雷西萍. 功能材料. 2019(08)
[2]固態(tài)柔性超級電容器構(gòu)筑及其材料的研究進(jìn)展[J]. 陳娟,范利丹,胡瀟依,王夢曉,秦剛,楊佳,陳強(qiáng). 化工進(jìn)展. 2019(10)
[3]三維石墨烯宏觀體的制備及超級電容性能[J]. 王森,王永香,李金霞. 華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(03)
[4]三維石墨烯基材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能[J]. 劉杰,曾淵,張俊,張海軍,劉江昊. 化學(xué)進(jìn)展. 2019(05)
[5]基于三維多孔石墨烯/含鈦共軛聚合物復(fù)合多孔薄膜的柔性全固態(tài)超級電容器[J]. 杜惟實,呂耀康,蔡志威,張誠. 物理化學(xué)學(xué)報. 2017(09)
[6]三維石墨烯及其復(fù)合材料的制備及在超級電容器中的研究進(jìn)展[J]. 傅深娜,馬利,甘孟瑜,汪仕勇. 材料導(dǎo)報. 2017(05)
[7]柔性超級電容器電極材料與器件研究進(jìn)展[J]. 葉星柯,周乾隆,萬中全,賈春陽. 化學(xué)通報. 2017(01)
本文編號:3252506
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