以海绵为骨架的三维碳电极材料的制备及其超级电容器研究

发布时间：2021-04-02 07:23

　　超级电容器有许多杰出的优势,比如高功率密度、快速充放电,长循环寿命,受到科研爱好者的追捧。电极材料是决定超级电容器性能的首要组分。超级电容器常用电极材料有碳基材料,金属氧化物材料及导电聚合物材料。碳材料具有比表面积大、导电性能好、功率密度高、机械性能好、电化学性能稳定的特点,在超级电容器应用中更为普遍。常见的碳材料有石墨烯（G）、氧化石墨烯（GO）、碳纳米管（CNTs）。这些碳材料在电极制备过程中会聚集,其优良性能不能够充分发挥。可压缩超级电容器由于体积小、携带方便等特性,引起了超级电容器领域界的重视。日常生活中常见的三聚氰胺海绵（MS）,因其价格低廉、来源广泛等特性,现已被与其他材料结合起来用于超级电容器电极材料的制备。本文将海绵与碳材料结合起来,来制备一种新型的海绵基电极材料,一方面海绵基底可以为石墨烯、碳纳米管的负载提供三维骨架,另一方面石墨烯、碳纳米管优异的机械性能可以增强海绵的力学和电化学性能。具体内容如下:（1）通过“浸泡-挤压-煅烧”的方法分别制备G/MS、GO/MS、碱处理氧化石墨烯/三聚氰胺（NabGO/MS）复合材料,对材料进行结构表征和压缩测试,并将其组装成超级电... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１双电层电容形成示意图??１．２．２．２：??

贝尔物理学奖。石墨烯是由一个一个的六元环组成，Ｃ－Ｃ键之间通过ｃｊ键相连，??这使得石墨烯具备强大的力学性能。石墨烯经过多种折叠等方式，可以形成〇维??的富勒烯、１维ＣＮＴｓ和３维石墨，其转换方式及结构图如图１－２所示ｔ１５Ｌ石墨??烯的发现不仅丰富了碳材料的家庭，而且还展现了诸多迷人的理化性能，如庞大??的比表面积（自身达到十分有利于形成双电层容量，极高的电??子迁移率ＱｊｘｉｏＷＷ）?［１７］，还有非常好的传热性质［１８］、力学性质等。??５??

ＧＯ／ＭＳ?和?ＮａｂＧＯ／ＭＳ?复合材料??镜图表征??骨架从图２－１?（ａ，?ｂ）可知，未煅烧的空白海绵显而图２－ｌ（ｃ，?ｄ）显示８００°Ｃ煅烧后的空白海绵仍保持作为吸取Ｇ、ＧＯ的基体，其丰富的孔状结构可以提现Ｇ和ＧＯ烯的高密度负载。??材料分析图２－２可以发现，Ｇ、ＧＯ成功负载到了同的是Ｇ以间断的片状结构吸附在海绵的骨架中，续的层状结构，可能部分堵塞海绵孔道，而碱处理片的形式吸附在海绵骨架上，因此可初步得出，在制备／ＭＳ海绵材料具有更好的性能。后面电化学测试确实


本文编号：3114857