石墨烯的制备以及石墨烯基复合材料作为超级电容器电极的研究

发布时间：2017-11-07 02:14

  本文关键词：石墨烯的制备以及石墨烯基复合材料作为超级电容器电极的研究

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【摘要】：石墨烯(RGO)由于其独特的物理结构成为了理想的超级电容器电极材料。研究发现,石墨烯与其他纳米材料进行复合能够有效地弥补石墨烯的缺陷,提高超级电容器的性能。本文制备了纯RGO、RGO/CNTs二元复合材料、RGO/CNTs/MnO2三元复合材料,然后将他们作为超级电容器的电极,对超级电容器的性能展开研究。 本文主要完成了以下几个方面的工作： (1)制备RGO,并将纯RGO作为超级电容器电极,通过循环伏安(CV)与恒流充放电(GCD)对纯RGO超级电容器进行测试,以此测试结果与复合材料的比电容进行对比。 (2)采用原位复合法制备了RGO/CNTs二元复合材料,并对复合材料进行了TEM与SEM表征。然后研究了RGO与CNTs的质量比分别为4：1、3：1、2：1、1：1、1：2的复合电极对于超级电容器比电容的影响。通过对RGO/CNTs超级电容器进行循环伏安(CV)与恒流充放电(GCD)测试发现,当RGO:CNTs为1：1时,RGO/CNTs二元复合物的复合效果最好,相对于纯RGO电极来说有了较大的提高。 (3)用简便的方法制备了RGO/CNTs/MnO2三元复合材料,并对复合材料进行了SEM与XRD表征。在RGO:CNTs为1：1的前提下,研究了Mn02百分含量分别为0%、10%、20%、30%、40%的复合电极对于超级电容器比电容的影响。通过对超级电容器进行电化学测试发现,随着Mn02含量逐渐增加,超级电容器的比电容也相应地增加,当Mn02的含量增加到30%时,超级电容器的比电容达到最大,与相同条件下的RGO/CNTs超级电容器的比电容相比有了一定的提高。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM53

【参考文献】

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1 陈卫祥,陈文录,徐铸德,刘宗建,涂江平,张孝彬,郭鹤桐;碳纳米管的特性及其高性能的复合材料[J];复合材料学报;2001年04期

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本文编号：1150394