石墨烯及石墨烯/碳納米管的制備與儲(chǔ)能應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 01:46
雙電層超級(jí)電容器(ESC),具有大功率的能量與功率密度、快速的充電能力、持久的使用壽命與周期穩(wěn)定性等,是一種備受關(guān)注的新型儲(chǔ)能裝置,而電極材料的選擇對(duì)于評(píng)價(jià)ESC是至關(guān)重要的。石墨烯(RGO)是只有一個(gè)碳原子厚的獨(dú)特二維材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、比表面積以及很好的環(huán)境穩(wěn)定性等特點(diǎn),因此是一種非常適合ESC的電極材料。在RGO常見(jiàn)的制備方法中,化學(xué)氧化還原法無(wú)疑是應(yīng)用最普遍的方法之一。目前采用較多的還原劑如水合肼、二甲肼等大多具有很大毒性,因此有必要采取新型還原方法來(lái)制備RGO材料。RGO雖然展現(xiàn)出良好的電容性能,但是非常容易團(tuán)聚,不能完全滿足人們對(duì)于理想的電極材料的需求;所以如何防止制備過(guò)程中的堆疊成為了其應(yīng)用的關(guān)鍵性因素。碳納米管(DNT)是一維的無(wú)縫管狀材料,具有很大的長(zhǎng)徑比,超強(qiáng)的導(dǎo)電性,也讓其成為電極材料的制備熱點(diǎn),但是由于它不易分散,而且體系的內(nèi)阻較大等,同樣限制了其在電極材料中的應(yīng)用。所以,為解決這兩種材料的不足,我們利用兩種材料之間的協(xié)同作用對(duì)其復(fù)合,可以形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同時(shí)提高材料的導(dǎo)電性與比表面積等,從而制備出電化學(xué)性能優(yōu)異的ESC電極材料。本文主要研究了以RGO為基...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3石墨稀透光率估算層數(shù)方法[I2]??
增大了片層的溶解度,導(dǎo)致得到的材料可以很好的溶解在水中,而且還有利于擺脫范??德華力,為此只需經(jīng)過(guò)小功率、短時(shí)間的超聲,便可形成層數(shù)較少甚至單層的氧化石??墨稀,如圖1-4所示[25]。??
SWCNT)和多壁碳納米管(multi-walled?carbon?nanotubes,?MWCNTs),兩者結(jié)構(gòu)上雖然??相似,但卻還是有一定差異。SWCNT是只有一層的石墨卷繞一周而成,無(wú)缺陷,如??圖1-5所示。其中直徑約為l-6nm,—旦管子直徑超高6nm時(shí),一般認(rèn)為管子特別容易??塌陷[6〗]。MWCNTs可以認(rèn)為是由多層的石墨片層卷繞而成,但是其常伴隨著缺陷多、??分布不均等,有些人員也把MWCNTs看成是多層的SWCNT構(gòu)成。從結(jié)構(gòu)來(lái)分類,??又可以將CNT分為螺旋型、鋸齒型以及扶手椅型。??圖1-5?SWCNT的示意圖【62]??1.2.2碳納米管的性質(zhì)??碳納米管具有非常大的長(zhǎng)徑比,表現(xiàn)為一種非常典型的一維量子材料。并且其性??質(zhì)會(huì)伴隨著結(jié)構(gòu)的改變而改變,可從不導(dǎo)電的絕緣體變?yōu)榘雽?dǎo)體,也可以從半導(dǎo)體變??為金屬。??CNT中的原子是sp2進(jìn)行軌道雜化,眾所周知,sp2成鍵方式是目前來(lái)說(shuō)最強(qiáng)的化??學(xué)鍵之一。碳納米管的長(zhǎng)徑比一般在1000:1以上,遠(yuǎn)大于一般的纖維材料,因此常常??被稱作為“超級(jí)纖維”,被看作有可能取代碳纖維的新型材料[63]。??碳納米管常常被用作電子納米器件的材料
本文編號(hào):2938796
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-3石墨稀透光率估算層數(shù)方法[I2]??
增大了片層的溶解度,導(dǎo)致得到的材料可以很好的溶解在水中,而且還有利于擺脫范??德華力,為此只需經(jīng)過(guò)小功率、短時(shí)間的超聲,便可形成層數(shù)較少甚至單層的氧化石??墨稀,如圖1-4所示[25]。??
SWCNT)和多壁碳納米管(multi-walled?carbon?nanotubes,?MWCNTs),兩者結(jié)構(gòu)上雖然??相似,但卻還是有一定差異。SWCNT是只有一層的石墨卷繞一周而成,無(wú)缺陷,如??圖1-5所示。其中直徑約為l-6nm,—旦管子直徑超高6nm時(shí),一般認(rèn)為管子特別容易??塌陷[6〗]。MWCNTs可以認(rèn)為是由多層的石墨片層卷繞而成,但是其常伴隨著缺陷多、??分布不均等,有些人員也把MWCNTs看成是多層的SWCNT構(gòu)成。從結(jié)構(gòu)來(lái)分類,??又可以將CNT分為螺旋型、鋸齒型以及扶手椅型。??圖1-5?SWCNT的示意圖【62]??1.2.2碳納米管的性質(zhì)??碳納米管具有非常大的長(zhǎng)徑比,表現(xiàn)為一種非常典型的一維量子材料。并且其性??質(zhì)會(huì)伴隨著結(jié)構(gòu)的改變而改變,可從不導(dǎo)電的絕緣體變?yōu)榘雽?dǎo)體,也可以從半導(dǎo)體變??為金屬。??CNT中的原子是sp2進(jìn)行軌道雜化,眾所周知,sp2成鍵方式是目前來(lái)說(shuō)最強(qiáng)的化??學(xué)鍵之一。碳納米管的長(zhǎng)徑比一般在1000:1以上,遠(yuǎn)大于一般的纖維材料,因此常常??被稱作為“超級(jí)纖維”,被看作有可能取代碳纖維的新型材料[63]。??碳納米管常常被用作電子納米器件的材料
本文編號(hào):2938796
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxuehuagong/2938796.html
最近更新
教材專著