發(fā)布時(shí)間：2018-04-10 08:08

  本文選題：超電容　切入點(diǎn)：石墨烯　出處：《南京郵電大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：自石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,在科研界掀起了一段石墨烯浪潮,這主要是由于其獨(dú)到的結(jié)構(gòu)特征及在很多方面表現(xiàn)出的優(yōu)異性能,所以能夠在很多方面得到應(yīng)用,有望在超電容、微納電子、化學(xué)傳感、納米技術(shù)、半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域得到普遍的應(yīng)用。那么為研究石墨烯在不同方面的應(yīng)用,使得石墨烯在相應(yīng)的領(lǐng)域得到最優(yōu)化的應(yīng)用,科研工作者們不斷探索石墨烯的制備工藝、微納結(jié)構(gòu)等。作為本課題的研究方向,主要是基于石墨烯的前驅(qū)體氧化石墨烯,根據(jù)石墨烯二維的結(jié)構(gòu)特征及優(yōu)異的電子遷移率、較大的理論比表面積等優(yōu)異性能,探究石墨烯在超電容方面的應(yīng)用。所以,本文中,1、根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研本論文找到了一種創(chuàng)新的軟模板的方法制備三維結(jié)構(gòu)的石墨烯,同時(shí)與導(dǎo)電聚合物-聚苯胺的復(fù)合結(jié)合了兩種材料的性能特點(diǎn),制備得到電化學(xué)性能表現(xiàn)良好的石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料,三維多孔石墨烯的比電容為104 F/g,而其與聚苯胺復(fù)合之后的材料的比電容提高到530 F/g。2、另外,為適應(yīng)電子器件的發(fā)展往小、精、柔性、儲(chǔ)能大等方面的發(fā)展方向,所以本章內(nèi)容探索出了一種程序化的激光精確還原石墨烯的方法。在氮?dú)猸h(huán)境下,通過激光掃描氧化石墨烯薄膜制備出我們想要的任何形狀的超電容的電極即電極圖案化,得到材料的比電容為109 F/g。為增大這種方法制備的電極材料的電化學(xué)性能,我們引入了二氧化錳,其比電容達(dá)到了325 F/g。3、在第二個(gè)課題的基礎(chǔ)上,本論文又嘗試了這種程序化的激光還原的方法應(yīng)用在聚酰亞胺薄膜表面上,發(fā)現(xiàn)能夠?qū)⑵涮蓟癁槎嗫捉Y(jié)構(gòu)的碳材料。經(jīng)過三次重復(fù)碳化后的比電容為77.5 F/g,表現(xiàn)出優(yōu)秀的電化學(xué)性能,而未還原的聚酰亞胺部分作為載體還能起到絕緣的作用同時(shí)充當(dāng)柔性基底。
[Abstract]:Since the discovery of graphene, there has been a wave of graphene in the field of scientific research, which is mainly due to its unique structural characteristics and excellent performance in many aspects, so it can be applied in many ways and is expected to be used in supercapacitors.Micro-nano-electronics, chemical sensing, nanotechnology, semiconductor devices and other fields have been widely used.In order to study the application of graphene in different aspects and optimize the application of graphene in the corresponding field, researchers have been constantly exploring the preparation process of graphene, micro-nano structure and so on.As the research direction of this subject, the precursor graphene oxide is based on graphene, according to the two-dimensional structure characteristics of graphene, excellent electron mobility, large theoretical specific surface area and other excellent properties.To explore the application of graphene in supercapacitor.Therefore, in this paper, according to the literature investigation, we found an innovative soft template method to prepare graphene with three-dimensional structure, and combined with the conductive polymer-Polyaniline to combine the properties of the two materials.The graphene / Polyaniline composite with good electrochemical performance was prepared. The specific capacitance of the three-dimensional porous graphene was 104F / g, while the specific capacitance of the composite with Polyaniline was increased to 530F / g 路2.In order to adapt to the development of electronic devices in the fields of small, fine, flexible and large energy storage, a programmed laser precise reduction method of graphene is developed in this chapter.In nitrogen environment, the electrode of any shape supercapacitor we want is prepared by laser scanning graphene oxide thin film. The specific capacitance of the material is 109F / g.To increase the electrochemical performance of the electrode materials prepared by this method, we introduced manganese dioxide with a specific capacitance of 325 F / g. 3. On the basis of the second topic,In this paper, the programmed laser reduction method has been applied to the surface of polyimide film, and it has been found that the carbon material can be carbonized into porous structure.After three repeated carbonization, the specific capacitance is 77.5 F / g, showing excellent electrochemical performance, while the unreduced polyimide as the carrier can also act as insulation and serve as a flexible substrate.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ127.11;TB33

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本文編號(hào)：1730380