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(jìn)行熱剝離,制備石墨烯,考察熱剝離溫度對(duì)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(shí)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(fù)合物為原料,通過高溫?zé)崽幚?得到石墨烯/酚醛樹脂復(fù)合碳,考察復(fù)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(fù)合碳由絮狀顆粒逐漸變?yōu)閴K狀顆粒,振實(shí)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(fù)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(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：47 頁

【學(xué)位級(jí)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(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)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(cè)定
        2.2.4 收率的測(cè)定
        2.2.5 振實(shí)密度的測(cè)定
    2.3 電化學(xué)性能的測(cè)試
        2.3.1 炭電極的制備
        2.3.2 恒電流充放電性能測(cè)試
        2.3.3 多孔炭材料能量密度和功率密度的計(jì)算
        2.3.4 循環(huán)性能測(cè)試
        2.3.5 循環(huán)伏安性能測(cè)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(xué)性能
    3.4 本章小結(jié)
4 石墨烯/酚醛樹脂碳復(fù)合物制備
    4.1 引言
    4.2 石墨烯/酚醛樹脂碳復(fù)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(xué)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(xué)性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
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(duì)氧化石墨官能團(tuán)、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(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]還原熱處理對(duì)石墨烯薄膜導(dǎo)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(jí)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(chǔ)能材料——石墨烯的儲(chǔ)能特性及其前景展望[J]. 楊全紅,唐致遠(yuǎn).  電源技術(shù). 2009(04)



本文編號(hào)：3197609