石墨烯/金属氧化物复合材料超级电容器电极材料研究

发布时间：2024-04-15 00:42

　　作为继碳纳米管、富勒烯后又一新型碳的同素异形体,石墨烯以其高比表面积及导电性,被认为是一种理想电极材料。但是因其易团聚,导致比电容降低等问题制约了其实际应用。过渡金属氧化物因其高理论比电容、低成本等特点,引起大家的广泛关注,但是又因其电导率低、与有机电解质兼容性差、循环寿命低等问题大大降低了电容性能。本论文利用石墨烯独特的结构特征,引入金属氧化物制备出多种复合材料,充分结合两者的优点,以获得具有突出电化学性能的电极材料。对传统的Hummers法进行改进,采用经微波膨胀后纳米石墨片代替天然鳞片石墨作为原料,有效的提高了制备效率。经系统的研究发现,石墨烯在KOH和Na2SO4两种电解液中的电化学性能存在差异。当充放电电流密度为1A/g时,石墨烯在前者中的比电容为146F/g,远大于在Na2SO4电解液中的83F/g。交流阻抗结果表明,在KOH电解液中石墨烯具有较低的等效串联电阻和电荷转移电阻,表明石墨烯在KOH电解液中具有更好的亲水性。此外,经过1000次循环测试后,石墨烯在KOH电解液中比电容仍为最初的92%,表现出更高的电化学稳定性。采用简单快速的方法,以石墨烯及金属盐作为原料,在不添...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１０三维石墨烯－Ｃｏ３Ｏ４纳米复合（ａ）

第５期李萌瑞等：三维石墨烯基复合材料作为超级电容器电极的研究进展高电极材料的电化学性能．２．２三维石墨烯－金属氧化物如图１０（ａ）所示，Ｄｏｎｇ等［５６］首先通过ＣＶＤ法在镍膜上生长出了３Ｄ石墨烯膜，然后通过水热法引入氧化钴，从而制备了三维的石墨烯－氧化钴复合材料，如图１０（ｂ）....

本文编号：3955472