本文以天然石墨為原料,采用Hummers法制備氧化石墨（GO）,再在200-700℃溫度下進行熱剝離,制備石墨烯,考察熱剝離溫度對石墨烯結(jié)構(gòu)及電容性能的影響。研究表明：所得石墨烯具有片層結(jié)構(gòu),層間距約為0.3783-0.3873nm,晶粒大小約為2.0-3.4nm,層數(shù)均為5-9層；隨著熱還原溫度的升高,石墨烯的層間距、晶粒大小、層數(shù)振實密度和收率均逐漸減小,而比表面積逐漸增大。隨著溫度的升高,比電容先升高后降低,循環(huán)性能一直增加,400℃熱還原的石墨烯首次放電比電容為318.6F/g,經(jīng)過500次充放電后,比電容保持率為54.0%。以石墨烯/酚醛樹脂復合物為原料,通過高溫熱處理,得到石墨烯/酚醛樹脂復合碳,考察復合碳材料的結(jié)構(gòu)和電容性能規(guī)律。研究表明：隨著酚醛樹脂含量增加,所得復合碳由絮狀顆粒逐漸變?yōu)閴K狀顆粒,振實密度逐漸增大,收率逐漸減小,層間距約為0.3353-0.3939nm,晶粒大小約為0.1-1.7nm,層數(shù)均為1-5層；隨著樹脂碳含量的增加,復合碳電極材料的比電容先升高后降低再升高,充放電效率和循環(huán)性能都較高,循環(huán)性能和充放電效率都較高,但是整體比電容值并不高,最大比電容... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 電層電容器
        1.2.1 雙電層的工作原理
        1.2.2 雙電層電容器炭電極材料
    1.3 多孔碳材料的制備
        1.3.1 傳統(tǒng)活化法
        1.3.2 催化活化法
        1.3.3 模板炭化法
    1.4 聚合物基炭前驅(qū)體原料
        1.4.1 熱塑性樹脂
        1.4.2 熱固性樹脂
    1.5 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
2 實驗方法
    2.1 實驗材料與儀器設(shè)備
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 主要儀器與設(shè)備
    2.2 材料的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 X射線衍射(XRD)分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)形貌分析
        2.2.3 比表面積的測定
        2.2.4 收率的測定
        2.2.5 振實密度的測定
    2.3 電化學性能的測試
        2.3.1 炭電極的制備
        2.3.2 恒電流充放電性能測試
        2.3.3 多孔炭材料能量密度和功率密度的計算
        2.3.4 循環(huán)性能測試
        2.3.5 循環(huán)伏安性能測試
3 熱剝離氧化石墨制備還原石墨烯
    3.1 引言
    3.2 石墨烯的制備
        3.2.1 氧化石墨的制備
        3.2.2 氧化石墨還原產(chǎn)物制備
    3.3 樣品的結(jié)構(gòu)和性能
        3.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)與表征
        3.3.2 樣品的電化學性能
    3.4 本章小結(jié)
4 石墨烯/酚醛樹脂碳復合物制備
    4.1 引言
    4.2 石墨烯/酚醛樹脂碳復合物的制備
        4.2.1 酚醛樹脂的制備
        4.2.2 石墨烯/酚醛樹脂碳的制備
    4.3 樣品的結(jié)構(gòu)和性能
        4.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)與表征
        4.3.2 樣品的電化學性能
    4.4 本章小結(jié)
5 石墨烯/酚醛樹脂基多孔碳的制備
    5.1 引言
    5.2 石墨烯/酚醛樹脂多孔碳的制備
    5.3 樣品的結(jié)構(gòu)和性能
        5.3.1 樣品的結(jié)構(gòu)
        5.3.2 樣品的電化學性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱還原制備的石墨烯材料的電容性能[J]. 王南生,李晶,彭汝芳,楚士晉.  電池. 2014(02)
[2]還原溫度對氧化石墨官能團、結(jié)構(gòu)及濕敏性能的影響[J]. 陳軍剛,彭同江,孫紅娟,劉波,趙二正.  無機化學學報. 2014(04)
[3]還原熱處理對石墨烯薄膜導電性的影響[J]. 王永禎,王艷,韓非,蔡曉嵐.  新型炭材料. 2012(04)
[4]超級電容器用石墨烯納米片的制備及性能[J]. 左志中,梁逵,葉江海,胡軍.  電子元件與材料. 2012(03)
[5]新型儲能材料——石墨烯的儲能特性及其前景展望[J]. 楊全紅,唐致遠.  電源技術(shù). 2009(04)



本文編號：3197609