三維多孔石墨烯由于其獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)、高比表面積、優(yōu)良的導(dǎo)電性能和多級孔徑結(jié)構(gòu),被廣泛用作超級電容器用電極材料。但目前三維多孔石墨烯的單位面積利用率仍然較低,其單位面積比容量僅有5.35μF/cm²,遠(yuǎn)低于碳基材料的理論值（約21μF/cm²）。為了提高三維多孔石墨烯的單位面積比容量,選擇一種高比表面積的三維多孔石墨烯為研究對象,通過對其進(jìn)行高溫?zé)崽幚?重點(diǎn)考察了高溫?zé)崽幚韺θS多孔石墨烯材料導(dǎo)電性的影響,以及導(dǎo)電性能的變化對三維多孔石墨烯電化學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)高溫?zé)崽幚砗笕S石墨烯材料的比表面積由2009.8 m²/g急劇降低到1301.0 m2/g,這主要是由于高溫?zé)崽幚砗蠡罨╊w粒體積收縮,孔體積降低。拉曼光譜結(jié)果表明,高溫?zé)崽幚砜梢蕴岣呷S多孔石墨烯的石墨化程度,提高其導(dǎo)電性,EIS結(jié)果表明其等效串聯(lián)內(nèi)阻由處理前的4.0Ω降低到1.4Ω。導(dǎo)電性的提高使得單位面積比容量的保持率由原來的34.8%提高至45.2%,這表明三維多孔石墨烯的單位面積利用率得到明顯提升。研究結(jié)果為三維多孔石墨烯電極材料的可控制備提供理... 

【文章來源】：儲能科學(xué)與技術(shù). 2020,9(01)CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

三維多孔石墨烯熱處理前后的N2等溫吸附/脫附曲線和孔分布曲線

為了驗證三維多孔石墨烯高溫?zé)崽幚砗髮?dǎo)電性的變化，采用拉曼光譜分析技術(shù)研究樣品石墨化程度的變化，定性說明熱處理石墨烯樣品導(dǎo)電性的影響。圖3是三維多孔石墨烯拉曼光譜圖。在1351 cm-1和1602 cm-1附近出現(xiàn)兩個特征拉曼峰，分別對應(yīng)于D峰和G峰[11-12]。其中D峰主要來源于石墨烯的缺陷位和邊界，它能定性反映石墨烯的結(jié)晶度；G峰主要來源于石墨烯平面內(nèi)sp2的協(xié)同面內(nèi)振動，代表石墨烯的石墨化程度。D峰與G峰相對強(qiáng)度比（ID/IG）的變化定性反映石墨烯樣品石墨化程度的變化。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，高溫?zé)崽幚砗螅S多孔石墨烯樣品的ID/IG由1.58降低到0.99，說明高溫?zé)崽幚砗笕S多孔石墨烯的石墨化程度得到了大幅提高，與此同時，三維多孔石墨烯材料的導(dǎo)電性相應(yīng)得到了有效的改善。圖4 三維多孔石墨烯熱處理前后的交流阻抗譜

三維多孔石墨烯熱處理前后的交流阻抗譜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]活性石墨烯/活性炭干法復(fù)合電極片制備及其在超級電容器中的應(yīng)用[J]. 鄭超,周旭峰,劉兆平,楊斌,焦旺春,傅冠生,阮殿波.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2016(04)
[2]超級電容器及其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 王超,蘇偉,鐘國彬,魏增福,徐凱琪.  廣東電力. 2015(12)



本文編號：3208317