石墨烯/氧化钴复合材料的制备及其电化学性能研究

发布时间：2023-04-09 23:11

　　石墨烯,是一种以SP2杂化的二维碳原子层组成的碳材料,其在电化学方面表现着优异的性能,促使其成为了当今储能领域的研究热点。本文中,我们设计了两种石墨烯/氧化钴复合物的纳米结构,主要研究内容如下:1.利用水热法首先合成了针状Co(CO3)0.5(OH)?0.11H2O/GO复合物前驱体,然后置于惰性气体环境中,煅烧得到了针状Co3O4/GNS复合材料。通过三电极测试法,考察了其超级电容器储能性能,发现其在2 mol/L KOH电解液中循环4000次后,其电容量仍能维持70%以上。2.利用重结晶法合成了1³μm纳米棒状Co5(OH)2(CH3COO)8?2H2O/GO混合物,真空退火,得到了2²0 nm纳米晶体状CoO/GNS复合材料。考察了其锂离子储能性能,发现:在500 mA/g的电流密度下,循环104次,电容量仍能维持626.3 mAh/g;在相同的测试条件下,CoO/Co单体仅剩146.5 mAh/g。总之,制备石墨烯/氧化钴复合物,石墨烯能有效的改善氧化钴的导电性,反过来,氧化钴也能阻碍石墨烯的折叠、团聚,这种复合材料兼具了石墨烯和氧化...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器简介
    1.3 锂离子电池简介
    1.4 石墨烯材料
    1.5 石墨烯/金属氧化物复合物材料的制备方法
        1.5.1 非原位复合
        1.5.2 原位复合
    1.6 石墨烯/金属氧化物复合材料在超级电容器及锂电池中的应用
        1.6.1 超级电容器
        1.6.2 锂电池
    1.7 本论文选题意义及主要内容
        1.7.1 选题的意义
        1.7.2 论文的研究内容
2 石墨烯负载针状Co3O4复合材料的制备及其超级电容器性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 材料制备
        2.2.4 结构形貌表征
        2.2.5 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 反应机理
        2.3.2 形貌结构分析
        2.3.3 电化学性能分析
    2.4 本章小结
3 重结晶法合成纳米晶体状CoO/石墨烯复合材料及其锂电性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 材料制备
        3.2.4 结构形貌表征
        3.2.5 电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 反应机理
        3.3.2 形貌结构分析
        3.3.3 电化学性能分析
    3.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文及研究成果



本文编号：3787901