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(dǎo)電性,被認(rèn)為是一種理想電極材料。但是因其易團(tuán)聚,導(dǎo)致比電容降低等問題制約了其實(shí)際應(yīng)用。過渡金屬氧化物因其高理論比電容、低成本等特點(diǎn),引起大家的廣泛關(guān)注,但是又因其電導(dǎo)率低、與有機(jī)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(dú)特的結(jié)構(gòu)特征,引入金屬氧化物制備出多種復(fù)合材料,充分結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),以獲得具有突出電化學(xué)性能的電極材料。對傳統(tǒng)的Hummers法進(jìn)行改進(jìn),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(xué)性能存在差異。當(dāng)充放電電流密度為1A/g時(shí),石墨烯在前者中的比電容為146F/g,遠(yuǎn)大于在Na2SO4電解液中的83F/g。交流阻抗結(jié)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(zhuǎn)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(xué)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(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１０三維石墨烯－Ｃｏ３Ｏ４納米復(fù)合（ａ）

第５期李萌瑞等：三維石墨烯基復(fù)合材料作為超級電容器電極的研究進(jìn)展高電極材料的電化學(xué)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(fù)合材料，如圖１０（ｂ）....

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