發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 18:51

　　石墨烯作為獨(dú)特的二維碳納米材料,具有比表面積大、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好等特點(diǎn),其應(yīng)用前景廣闊。本論文采用超臨界方法,實(shí)現(xiàn)在直接剝離石墨烯基體上對(duì)氫氧化鎳、磷化鈷、磷化鎳納米粒子的負(fù)載,并且探究了其在電化學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用,具體研究?jī)?nèi)容為:1、首先在NMP中將石墨剝離為結(jié)構(gòu)完整的石墨烯片;利用超臨界二氧化碳表面張力接近零、擴(kuò)散能力強(qiáng)、低粘度等特點(diǎn),將氫氧化鎳納米粒子均勻地負(fù)載在大比表面積的惰性石墨烯表面,制備電容器復(fù)合材料。作為對(duì)比,同時(shí)制備了其它碳基（如炭黑和還原的氧化石墨烯）的氫氧化鎳復(fù)合材料。通過(guò)XRD、TEM、拉曼、XPS等方法分析了氫氧化鎳/石墨烯納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特征和化學(xué)組分等。采用用電化學(xué)的方法（CV,GCD,EIS）表征了復(fù)合材料的電容性能以及其影響因素,結(jié)果顯示基于石墨烯的復(fù)合材料具有超高的電容含量和優(yōu)越的穩(wěn)定性。2、通過(guò)兩步反應(yīng)過(guò)程在高溫的條件下合成磷化鈷納米粒子/直接剝離石墨烯復(fù)合材料,利用超臨界流體將磷化鈷粒子均勻負(fù)載在石墨烯片上。同時(shí)在不同溫度下制備了磷化鈷/石墨烯復(fù)合材料,并與不同碳基的復(fù)合材料進(jìn)行比較。通過(guò)XRD、TEM、XPS等對(duì)磷化鈷/石墨烯... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 石墨烯
        1.1.1 石墨烯的歷史
        1.1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
            1.1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
            1.1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
        1.1.3 石墨烯的制備方法
            1.1.3.1 化學(xué)氣相沉積法
            1.1.3.2 液相剝離法
            1.1.3.3 化學(xué)方法
            1.1.3.4 解壓碳納米管和其他方法
    1.2 電化學(xué)電容器
        1.2.1 電化學(xué)電容器簡(jiǎn)介
        1.2.2 電化學(xué)電容器的基本原理
        1.2.3 電化學(xué)電容器的分類
            1.2.3.1 雙電層電容器
            1.2.3.2 法拉第超級(jí)電容器
        1.2.4 電化學(xué)電容器的比電容、電壓、功率與能量密度
        1.2.5 電化學(xué)電容器的優(yōu)點(diǎn)
        1.2.6 電化學(xué)電容器的應(yīng)用
    1.3 過(guò)渡金屬磷化物在析氫中的應(yīng)用
        1.3.1 過(guò)渡金屬磷化物析氫簡(jiǎn)介
        1.3.2 析氫反應(yīng)的原理
        1.3.3 析氫反應(yīng)的性能
            1.3.3.1 過(guò)電勢(shì)
            1.3.3.2 塔菲爾斜率與電流密度
            1.3.3.3 穩(wěn)定性
    1.4 本課題研究的目的、意義及內(nèi)容
        1.4.1 課題研究得目的及意義
        1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容
            1.4.2.1 氫氧化鎳/石墨烯復(fù)合材料的制備及其電容性能的研究
            1.4.2.2 磷化鈷/石墨烯復(fù)合材料的制備及其析氫性能的研究
            1.4.2.3 磷化鎳/石墨烯復(fù)合材料的制備及其析氫性能的研究
第二章 氫氧化鎳/石墨烯復(fù)合材料的制備及其電容性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)方案
            2.2.3.1 直接剝離石墨烯片的制備
            2.2.3.2 氫氧化鈉/石墨烯復(fù)合材料的制備
    2.3 表征方法
        2.3.1 透射電子顯微鏡測(cè)試
        2.3.2 X-射線衍射(XRD)測(cè)試
        2.3.3 拉曼光譜測(cè)試
        2.3.4 X-射線光電子能譜(XPS)測(cè)試
        2.3.5 熱失重(TGA)測(cè)試
        2.3.6 電化學(xué)測(cè)試
    2.4 測(cè)試結(jié)果與分析
        2.4.1 TEM表征結(jié)果
        2.4.2 X-射線衍射結(jié)果分析
        2.4.3 拉曼光譜測(cè)試結(jié)果
        2.4.4 X射線光電子能譜測(cè)試結(jié)果
        2.4.5 TGA測(cè)試結(jié)果
        2.4.6 電化學(xué)測(cè)試結(jié)果與分析
            2.4.6.1 循環(huán)伏安測(cè)試
            2.4.6.2 充放電測(cè)試
            2.4.6.3 電化學(xué)阻抗測(cè)試
            2.4.6.4 充放電循環(huán)測(cè)試
            2.4.6.5 功率密度與能量密度結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 磷化鈷/石墨烯復(fù)合材料的制備及其析氫性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)方案
            3.2.3.1 石墨烯的制備
            3.2.3.2 磷化鈷/石墨烯復(fù)合材料的制備
    3.3 表征方法
        3.3.1 透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試
        3.3.2 X-射線衍射分析(XRD)測(cè)試
        3.3.3 X-射線光電子能譜測(cè)試
        3.3.4 電化學(xué)性能測(cè)試
    3.4 測(cè)試結(jié)果與分析
        3.4.1 TEM表征結(jié)果
        3.4.2 XRD表征結(jié)果與分析
        3.4.3 XPS表征結(jié)果與分析
        3.4.4 電化學(xué)測(cè)試結(jié)果與分析
            3.4.4.1 線性掃描伏安法測(cè)試結(jié)果
            3.4.4.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試
            3.4.4.3 穩(wěn)定性測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 磷化鎳/石墨烯復(fù)合材料的制備及其析氫性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)方案
            4.2.3.1 石墨烯的制備
            4.2.3.2 磷化鎳/石墨烯復(fù)合材料的制備
    4.3 表征方法
        4.3.1 透射電子顯微鏡(TEM)測(cè)試
        4.3.2 X-射線衍射分析(XRD)測(cè)試
        4.3.3 電化學(xué)性能測(cè)試
    4.4 測(cè)試結(jié)果與分析
        4.4.1 TEM表征結(jié)果
        4.4.2 XRD表征結(jié)果
        4.4.3 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試
            4.4.3.1 線性循環(huán)伏安法
            4.4.3.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試
            4.4.3.3 穩(wěn)定性測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Nickel Oxide/Carbon Nanotubes Nanocomposite for Electrochemical Capacitance[J]. Kayhyeok AN,Younghee LEE.  Journal of Materials Science & Technology. 2005(03)



本文編號(hào)：3217112