近年來,能源緊缺和環(huán)境污染等問題越來越嚴(yán)重,環(huán)境友好型新能源的發(fā)展和新型高效的儲(chǔ)能設(shè)備的開發(fā)迫在眉睫�，F(xiàn)有制備電極的主要方法是通過將粘結(jié)劑與活性物質(zhì)混勻后,再刮涂在集流體的表面,用這種方法制備的電極,電極的非活性物質(zhì)質(zhì)量增加,降低了電極整體的比容量。因此,獨(dú)立自支撐電極的研究和開發(fā)尤為重要。本文利用石墨烯和硫酸電解液充分混合后抽濾成膜,得到了電極致密結(jié)構(gòu)層間得到致密結(jié)構(gòu)石墨烯薄膜電極。厚度約為30μm的石墨烯薄膜,用于超級(jí)電容器。電極致密結(jié)構(gòu)層間存在的硫酸電解液實(shí)現(xiàn)了電極材料和電解液的充分接觸�；谶@種石墨烯膜的超級(jí)電容器,其體積能量密度達(dá)到115 F·cm-3。 

【文章來源】：山東化工. 2020,49(15)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

石墨烯膜的XRD譜圖

圖2是還原氧化石墨烯的拉曼光譜，從圖中可以看到兩個(gè)峰，分別對(duì)應(yīng)于在1340 cm-1處的D峰和在1580 cm-1處的G峰，D峰與sp3雜化的C-C鍵有關(guān)，它來自于石墨層中的扭曲的六角形晶格，而G峰則來自于sp2雜化的C-C鍵的面內(nèi)振動(dòng)，此外，ID/IG的強(qiáng)度比被廣泛用于表征石墨烯中的缺陷狀態(tài)。強(qiáng)度比越高，表示由結(jié)構(gòu)缺陷引起的混亂越大。石墨烯的ID/IG為2.1，這是一個(gè)很高的值，表明石墨烯中存在大量的缺陷。這些缺陷可以提供更多的活性位點(diǎn)，將進(jìn)一步增加超級(jí)電容器的比電容[8]。2.1.3 SEM表征

圖3是石墨烯膜抽濾后浸泡硫酸的斷面SEM圖，可以看到電極的橫截面呈排列整齊的片層狀，但是層間有少量的間距，電極的厚度大約為30μm。石墨烯本身具有較大的比表面積，能夠復(fù)合更多是電解質(zhì)。為了促進(jìn)硫酸和電極的接觸，使用將石墨烯和硫酸提前混合再抽濾的方式，制備電極。圖4是石墨烯和硫酸的電極的SEM的斷面圖，電極的厚度有一定的增加，這是由于更多的硫酸進(jìn)入到電極內(nèi)部的結(jié)果，從圖中可以看出，更加致密的電極結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于石墨烯具有大比表面積的特性，可以大大增加電解質(zhì)和電極的接觸面積，因此，有效的縮短了離子和電子的傳輸路徑，進(jìn)一步提高了超級(jí)電容器的能量密度[9]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國(guó)能源革命與低碳發(fā)展的戰(zhàn)略選擇[J]. 何建坤.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版). 2015(01)



本文編號(hào)：3340622