功能化石墨烯/导电聚合物复合材料的制备及其超电容性能研究

发布时间：2024-02-26 06:24

　　随着时代的进步和科技的发展,人们越来越重视新型、环保、高效的可再生能源材料及器件的研究与应用。电能作为优势能源之一,越来越多地被应用于生活生产的各个方面,它可以通过风能、潮汐能、太阳能、地热能等清洁能源获得。储电器件一般包括燃料电池、二次电池、超级电容器等。超级电容器与其他储电器件相比,具有快速充放电、能量密度高、使用寿命长、稳定性高、安全系数高、环保等优点,由于其在移动通信、汽车、航空航天等领域的出色表现,而逐渐成为人们发展研究的重点。应用于超级电容器电极方面的功能化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备,和它作为电极的相关电化学性能是本论文主要的研究方向,主要实验内容包括氧化还原法制备氧化石墨及其羧基功能化,聚苯胺的合成及其与功能化石墨烯的复合,材料制作简单的电极等,通过X射线衍射、红外光谱、差热-热重、扫描电镜、循环伏安法、交流阻抗电化学测试对样品进行了测试表征,主要研究内容和结果如下:分别采用两种改进的Hummers法来对石墨在一定的反应条件下进行氧化,从而制备氧化石墨,低温和中温过程是反应的两个主要的阶段,探究了氧化石墨的品质是否会直接受到预氧化步骤有无的影响,通过分析测试结果,选取了...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 氧化还原法制备石墨烯
        1.2.1 氧化还原法
        1.2.2 氧化石墨
        1.2.3 氧化石墨烯的还原
    1.3 石墨烯的功能化
        1.3.1 非共价键功能化
        1.3.2 共价键功能化
    1.4 石墨烯/聚合物复合材料在超级电容器中的应用
        1.4.1 超级电容器简介
        1.4.2 石墨烯/聚合物复合材料
    1.5 论文的研究意义和主要研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 实验原料、设备及表征方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验仪器设备
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 扫描电镜(SEM)分析
        2.3.3 红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.4 热重(TG-DSC)分析
        2.3.5 循环伏安(CV)测试
        2.3.6 交流阻抗(EIS)测试
第3章 氧化石墨烯的制备、羧基化及表征
    3.1 氧化石墨烯的制备
        3.1.1 实验流程
        3.1.2 实验步骤
    3.2 羧基化氧化石墨烯的制备
        3.2.1 实验流程
        3.2.2 实验步骤
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 FT-IR分析
        3.3.3 TG-DSC分析
        3.3.4 SEM分析
    3.4 本章小结
第4章 羧基化氧化石墨烯与聚苯胺的复合及表征
    4.1 实验流程
    4.2 实验部分
        4.2.1 聚苯胺的制备
        4.2.2 氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备
        4.2.3 羧基化氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备
    4.3 实验结果表征与分析
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 FT-IR分析
        4.3.3 TG-DSC分析
        4.3.4 SEM分析
    4.4 本章小结
第5章 电极制做及其电化学性能的研究
    5.1 电极制做流程
    5.2 电极的制做
    5.3 电化学性能测试及分析
        5.3.1 循环伏安(CV)测试
        5.3.2 交流阻抗(EIS)测试
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢



本文编号：3911466