石墨烯与几种金属（氢）氧化物复合物的制备及其电化学性能

发布时间：2016-12-08 09:48

  本文关键词：石墨烯与几种金属（氢）氧化物复合物的制备及其电化学性能，由笔耕文化传播整理发布。

《南京理工大学》 2014年

石墨烯与几种金属（氢）氧化物复合物的制备及其电化学性能

陈丽  

【摘要】：石墨烯是近几年来发现的碳基新材料,并且很快成为研究的热门话题。石墨烯具备许多优异的性能,如比表面积大、导电率高及机械强度高等。在储能、生物医药、半导体等多个领域具有广泛的应用前景。本文主要研究基于石墨烯的金属(氢)氧化物复合物的可控制备及形成机理,并对其电化学性能进行研究。具体内容如下： (1)以CuO/GO (GO表示氧化石墨)为前驱体,采用乙二醇作为还原剂对其进行还原,在不同的反应温度和反应时间下分别得到了Cu2O/G和Cu/G复合物。本实验仅仅通过改变反应时间和反应温度就能够成功制备出了基于石墨烯的具有不同组分的复合物,虽然由于材料自身的限制,制备的产物的比电容不高,但是可以运用该思路将研究重点放在其它电化学性能良好的化学材料上,这对于扩大石墨烯材料的应用前景具有一定的意义。 (2)考虑到GO和MnO2的导电性能均不好,二者复合物的电阻可能会较大。为了提高复合物的导电性能,用乙二醇对MnO2/GO复合物进行了还原,生成了MnOOH/石墨烯复合物。研究发现,反应温度、反应时间和反应溶剂对MnOOH/G复合材料的电化学性能影响较大。通过对比MnO2/GO,我们发现MnOOH/石墨烯的电化学性能确实较MnO2/GO有所提高。但是由于材料本身的缺陷,上述复合物的电化学性能都不高,说明了在制备基于石墨烯的锰基复合物电极材料时,需要进一步改善上述方法。 (3)为了获得具有更好的电化学性能的复合物,采用Na2S为还原剂和沉淀剂,通过一步水热法成功制备了Co3O4/Ni(OH)2/石墨烯复合物(CNG)。通过不同的表征手段对复合物进行了结构的表征,并且讨论了复合物的形成过程。同时考察了不同投料比对CNG的电化学性能的影响。结果发现,CNG2(氯化钴和硝酸镍的投料比为2：2时得到的复合物)的电化学性能最好,比电容可以达到1448F/g。当投料比过大或者过小时,CNG的电化学性能都不能达到最优。对比后发现,CNG2的电化学性能明显高于Ni(OH)2/石墨烯和Co3O4/石墨烯。

【关键词】：
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ127.11
【目录】：

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