石墨烯/聚苯胺/四氧化三钴复合材料的制备及电化学性能研究
发布时间：2021-06-07 03:54
碳材料、金属氧化物和导电聚合物是最常用作超级电容器电极的三种材料,以石墨烯为导电基体,与金属氧化物或导电聚合物复合,制备具有协同效应的复合材料是提高电极材料综合电化学性能的主要方法。本文设计了一种制备三元复合材料的合成方法,制备出石墨烯/聚苯胺/Co3O4复合材料,并研究其电化学性能。以氧化石墨烯为原料,通过两步法制备石墨烯/聚苯胺/Co3O4复合材料,利用XRD、Raman、FTIR、XPS、SEM等对复合材料的结构、形貌、组成等进行表征,结果表明,所制备的三元复合材料整体呈片层框架结构,其中聚苯胺较好地维持了石墨烯的二维片层结构,同时Co3O4均匀分散在石墨烯片层表面。电化学测试表明,复合材料在Na2SO4溶液中主要呈现双电层电容特性,0.5 A/g充放电电流下比电容为153 F/g,循环1000次后保持率为60%,而在KOH溶液中复合材料同时呈现赝电容与双电层电容特性,比电容为220 F/g（电流密度为0.5A/g）,经1000次充放电循环后比电容稳...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现代电化学储能发展状况及其比功率与比能量关系图
第一章 绪论的原理贮方式有两种：一种是直接方式，以静存贮能量，此过程中没有发生电子迁移模式；另一种是间接方式，其将潜在式，这种存贮方式需要使电化学活性物个电压不同的电极之间产生电势差 V， 的一阶导数 dq/dV 可等效为电容来测量荷存贮的具体过程详述如下：模式
第一章 绪论似[9]。图 1-3 为电容器法拉第过程示意图：学活性物质的化学状态发生改变，同时电穿过双电层过程，产生电子转移，从而正-Ea，负极电位为 E0-Eb。放电后电极材料中极电势回到初始状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[2]超级电容器用竹炭的制备及其电容性能[J]. 张勇,王力臻,张爱勤,冯辉,宋延华. 电子元件与材料. 2010(08)
[3]高压水热合成法制备纳米Co3O4粉末及其过程机理[J]. 张立,余贤旺,吴厚平,王振波. 粉末冶金材料科学与工程. 2009(05)
[4]Carbon nanotube and conducting polymer composites for supercapacitors[J]. Daniel Jewell,George Z. Chen. Progress in Natural Science. 2008(07)
[5]溶剂热法合成不同形貌的Co3O4及其电容特性[J]. 曾雯雯,黄可龙,杨幼平,刘素琴,刘人生. 物理化学学报. 2008(02)
[6]高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用[J]. 刘亚菲,胡中华,任炼文,杨静,陈晓妹. 新型炭材料. 2007(04)
[7]XPS对电导性纳米聚苯胺的性能表征[J]. 屠晶景,宁永功,李元勋. 化学与生物工程. 2006(03)
[8]Hummers法制备氧化石墨时影响氧化程度的工艺因素研究[J]. 傅玲,刘洪波,邹艳红,李波. 炭素. 2005(04)
[9]导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用[J]. 景遐斌,王利祥,王献红,耿延候,王佛松. 高分子学报. 2005(05)
[10]反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响[J]. 康茹珍,杨善武,贺信莱,蔡强. 北京科技大学学报. 2005(01)
博士论文
[1]纳米粒子诱导石墨烯卷曲及形态演变[D]. 李云芳.山东大学 2012
[2]超级电容器用聚苯胺纳米纤维的制备、改性和电容特性研究[D]. 方静.中南大学 2012
[3]碳气凝胶储能电容电极材料的制备与性能研究[D]. 袁磊.中国工程物理研究院 2011
硕士论文
[1]石墨烯/四氧化三钴复合材料的制备及其电化学性能研究[D]. 高翠侠.天津大学 2013
[2]过渡金属离子掺杂聚苯胺材料制备及其电容特性研究[D]. 崔沐.中南大学 2010
[3]聚苯胺基超级电容器的组装与性能研究[D]. 褚青献.天津大学 2008
本文编号：3215800
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
现代电化学储能发展状况及其比功率与比能量关系图
第一章 绪论的原理贮方式有两种：一种是直接方式，以静存贮能量，此过程中没有发生电子迁移模式；另一种是间接方式，其将潜在式，这种存贮方式需要使电化学活性物个电压不同的电极之间产生电势差 V， 的一阶导数 dq/dV 可等效为电容来测量荷存贮的具体过程详述如下：模式
第一章 绪论似[9]。图 1-3 为电容器法拉第过程示意图：学活性物质的化学状态发生改变，同时电穿过双电层过程，产生电子转移，从而正-Ea，负极电位为 E0-Eb。放电后电极材料中极电势回到初始状态。
【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦. 化学学报. 2014(03)
[2]超级电容器用竹炭的制备及其电容性能[J]. 张勇,王力臻,张爱勤,冯辉,宋延华. 电子元件与材料. 2010(08)
[3]高压水热合成法制备纳米Co3O4粉末及其过程机理[J]. 张立,余贤旺,吴厚平,王振波. 粉末冶金材料科学与工程. 2009(05)
[4]Carbon nanotube and conducting polymer composites for supercapacitors[J]. Daniel Jewell,George Z. Chen. Progress in Natural Science. 2008(07)
[5]溶剂热法合成不同形貌的Co3O4及其电容特性[J]. 曾雯雯,黄可龙,杨幼平,刘素琴,刘人生. 物理化学学报. 2008(02)
[6]高性能活性炭电极材料在双电层电容器中的应用[J]. 刘亚菲,胡中华,任炼文,杨静,陈晓妹. 新型炭材料. 2007(04)
[7]XPS对电导性纳米聚苯胺的性能表征[J]. 屠晶景,宁永功,李元勋. 化学与生物工程. 2006(03)
[8]Hummers法制备氧化石墨时影响氧化程度的工艺因素研究[J]. 傅玲,刘洪波,邹艳红,李波. 炭素. 2005(04)
[9]导电聚苯胺的合成、结构、性能和应用[J]. 景遐斌,王利祥,王献红,耿延候,王佛松. 高分子学报. 2005(05)
[10]反应物中氧化剂和掺杂剂浓度对聚苯胺性能与结构的影响[J]. 康茹珍,杨善武,贺信莱,蔡强. 北京科技大学学报. 2005(01)
博士论文
[1]纳米粒子诱导石墨烯卷曲及形态演变[D]. 李云芳.山东大学 2012
[2]超级电容器用聚苯胺纳米纤维的制备、改性和电容特性研究[D]. 方静.中南大学 2012
[3]碳气凝胶储能电容电极材料的制备与性能研究[D]. 袁磊.中国工程物理研究院 2011
硕士论文
[1]石墨烯/四氧化三钴复合材料的制备及其电化学性能研究[D]. 高翠侠.天津大学 2013
[2]过渡金属离子掺杂聚苯胺材料制备及其电容特性研究[D]. 崔沐.中南大学 2010
[3]聚苯胺基超级电容器的组装与性能研究[D]. 褚青献.天津大学 2008
本文编号：3215800
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