三维石墨烯的可压缩性能及在超级电容器中的应用

发布时间：2021-06-27 08:33

　　以氧化石墨烯为原料,通过水热反应和高温焙烧过程制备了三维石墨烯柱状体材料。采用机械力学测试方法分析三维石墨烯的可压缩性能,将其作为超级电容器的电极材料测试其电化学性能。结果表明,三维石墨烯呈多孔网状结构,具有良好的可压缩性能和机械性能。电极片厚度为2 mm,铝塑外包尺寸为5 cm×6 cm的对称超级电容器在电流密度为0.1 A/g下比电容为175 F/g,在电流密度为1 A/g下充放电循环10 000次后比电容保持率为81.9%。在加载不同大小压力压缩状态下,其保持了良好的电容性能。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(08)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

可压缩超级电容器的组装及测试示意图

图3(a)和(b)给出了3DG的扫描电镜(SEM)图及其光学照片。从图中可以看出,制得的3DG材料具有规整的圆柱体宏观结构,没有塌陷现象,其内部石墨烯没有团聚堆叠现象,并且有明显的片层间隙,形成非常多的相互连接的三维蜂窝状的网络结构。3DG网络中的石墨烯片层是近似于单层或寡层的, 所以获得的3DG材料具有更大的比表面积及更优异的导电性能,同时疏松网络结构能增加3DG材料与电解质溶液之间的接触面积,增强其在电解质溶液当中的浸润能力,有利于电解质离子的快速扩散和电子在材料内部的迁移。图3 3DG材料的光学照片和SEM

3DG材料的光学照片和SEM

【参考文献】：
期刊论文
[1]柔性超级电容器电极材料制备方法研究进展[J]. 于婷,周亚丽,关晓琳,雷西萍.  功能材料. 2019(08)
[2]固态柔性超级电容器构筑及其材料的研究进展[J]. 陈娟,范利丹,胡潇依,王梦晓,秦刚,杨佳,陈强.  化工进展. 2019(10)
[3]三维石墨烯宏观体的制备及超级电容性能[J]. 王森,王永香,李金霞.  华东理工大学学报(自然科学版). 2019(03)
[4]三维石墨烯基材料的制备、结构与性能[J]. 刘杰,曾渊,张俊,张海军,刘江昊.  化学进展. 2019(05)
[5]基于三维多孔石墨烯/含钛共轭聚合物复合多孔薄膜的柔性全固态超级电容器[J]. 杜惟实,吕耀康,蔡志威,张诚.  物理化学学报. 2017(09)
[6]三维石墨烯及其复合材料的制备及在超级电容器中的研究进展[J]. 傅深娜,马利,甘孟瑜,汪仕勇.  材料导报. 2017(05)
[7]柔性超级电容器电极材料与器件研究进展[J]. 叶星柯,周乾隆,万中全,贾春阳.  化学通报. 2017(01)



本文编号：3252506