醌类有机物功能化石墨烯及其超电容性能研究

发布时间：2021-10-12 00:40

　　由于全球能源和环境问题的日益严峻,迫切需要开发一种高性能和低成本的清洁能源储能设备。在种类繁多的储能设备中,超级电容器作为一种新型的储能器件,由于其具有快速储存/释放电能、功率密度高、循环寿命长、宽的工作温度范围等诸多优点,在诸多领域得到广泛应用。近年来,由石墨烯碳基材料设计制备的超级电容器因其具有更高的循环寿命和稳定性而备受研究者的青睐。目前,一个受到广泛关注的研究热点是将有机小分子层固定在石墨烯表面从而得到具有更高比电容的碳基材料,其中,蒽醌类有机分子具有可逆电化学活性官能团和多个电子交换位点,可提供额外的赝电容,是这类有机分子的典型代表。本文以还原氧化石墨烯为基底,利用不同的蒽醌类有机小分子对其进行修饰以形成功能化碳基材料,并基于这些材料制作了几种超级电容器进行电化学储能研究。工作的主要目标是通过对碳基材料的表面功能化,实现电化学电容与双电层电容的有效叠加,进而增强目标材料的电容性能。主要研究内容如下:（1）利用2,6-二氨基蒽醌与石墨烯薄片之间的重氮化反应,制备了层层交联的石墨烯导电网络材料。2,6-二氨基蒽醌是一种具有双氨基官能团的有机分子,可以将孤立的石墨烯薄片交联在一起形... 

【文章来源】：西北师范大学甘肃省

【文章页数】：84 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 超级电容器
        1.2.1 超级电容器的分类
    1.3 超级电容器的电极材料
        1.3.1 双电层电极材料
        1.3.2 赝电容电极材料
    1.4 论文选题思路及主要研究内容
第2章 双功能官能团有机分子共价功能化石墨烯来获得高比电容电极材料
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 化学试剂及仪器
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 材料表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料的物理表征
        2.3.2 材料的电化学性能表征
    2.4 本章小结
第3章 阴丹士林功能化石墨烯三维网络结构复合材料的制备及应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 化学试剂及仪器设备
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 材料表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料的物理表征
        3.3.2 材料的电化学性能表征
    3.4 本章小结
第4章 醌茜隐色体非共价功能化石墨烯水凝胶复合材料的制备及其在电容器中的应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 化学试剂与仪器
        4.2.2 复合材料的制备
        4.2.3 材料的表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物理表征
        4.3.3 AT@GH复合材料的电化学表征
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3431556