作為繼碳納米管、富勒烯后又一新型碳的同素異形體,石墨烯以其高比表面積及導電性,被認為是一種理想電極材料。但是因其易團聚,導致比電容降低等問題制約了其實際應用。過渡金屬氧化物因其高理論比電容、低成本等特點,引起大家的廣泛關注,但是又因其電導率低、與有機電解質(zhì)兼容性差、循環(huán)壽命低等問題大大降低了電容性能。本論文利用石墨烯獨特的結構特征,引入金屬氧化物制備出多種復合材料,充分結合兩者的優(yōu)點,以獲得具有突出電化學性能的電極材料。對傳統(tǒng)的Hummers法進行改進,采用經(jīng)微波膨脹后納米石墨片代替天然鱗片石墨作為原料,有效的提高了制備效率。經(jīng)系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn),石墨烯在KOH和Na2SO4兩種電解液中的電化學性能存在差異。當充放電電流密度為1A/g時,石墨烯在前者中的比電容為146F/g,遠大于在Na2SO4電解液中的83F/g。交流阻抗結果表明,在KOH電解液中石墨烯具有較低的等效串聯(lián)電阻和電荷轉移電阻,表明石墨烯在KOH電解液中具有更好的親水性。此外,經(jīng)過1000次循環(huán)測試后,石墨烯在KOH電解液中比電容仍為最初的92%,表現(xiàn)出更高的電化學穩(wěn)定性。采用簡單快速的方法,以石墨烯及金屬鹽作為原料,在不添...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１０三維石墨烯－Ｃｏ３Ｏ４納米復合（ａ）

第５期李萌瑞等：三維石墨烯基復合材料作為超級電容器電極的研究進展高電極材料的電化學性能．２．２三維石墨烯－金屬氧化物如圖１０（ａ）所示，Ｄｏｎｇ等［５６］首先通過ＣＶＤ法在鎳膜上生長出了３Ｄ石墨烯膜，然后通過水熱法引入氧化鈷，從而制備了三維的石墨烯－氧化鈷復合材料，如圖１０（ｂ）....

本文編號：3955472