超级电容器用石墨烯水凝胶材料的制备及性能

发布时间：2023-05-30 22:32

　　超级电容器具有高功率密度、长循环寿命、使用安全性高等优点,作为储能设备具有很大的发展潜力。石墨烯,一种独特的二维结构碳材料,具有许多非凡的物理和化学性质:高载体流动性,高光学透射率,高杨氏模量,良好的柔韧性,极高的比表面积等,与超级电容器对电极材料的要求十分符合。通过水热法制备的石墨烯水凝胶具有高导电性和高机械强度等特点,但是其能量密度与电池等材料还存在一定差距。本文以石墨烯水凝胶为基础,从改变石墨烯水热制备条件和引入杂化原子以及赝电容来提升材料的比电容两方面着手展开研究:1、利用水热法成功制备了不同浓度的石墨烯水凝胶:(1)通过改变起始氧化石墨(GO)的浓度,石墨烯凝胶的微观结构和孔径分布发生明显改变,在3 mgml-1的浓度下,可以得到具有最佳比电容样品,比表面积达到2110m2g-1,在0.5A g-1的电流密度的比电容为297Fg-1。10000次循环以后,样品仍旧能够保持93.4%的起始比电容;(2)改变制备电极片时的压片压力,可以得到具有更加优异电化学性能的电极片。压力的变化可以使其由原来的三维多孔网状结构变为千层饼结构,从而改变材料内部孔结构,使得材料本身的电化学性能得到...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 超级电容器简介
        1.2.1 超级电容器基本结构
        1.2.2 超级电容器储能机理
    1.3 电极材料研究进展
        1.3.1 碳材料
        1.3.2 过渡金属氧化物
        1.3.3 导电聚合物
    1.4 石墨烯材料
        1.4.1 石墨烯材料制备方法
        1.4.2 水热法制备石墨烯材料
    1.5 本文研究思路及内容
第二章 石墨烯水凝胶的制备及性能研究
    2.1 引言
    2.2 石墨烯水凝胶的制备以及表征
        2.2.1 实验部分
        2.2.2 材料表征
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章小结
第三章 多元掺杂石墨烯水凝胶的制备及性能探究
    3.1 引言
    3.2 多元石墨烯水凝胶的制备以及表征
        3.2.1 实验部分
        3.2.2 材料表征
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 石墨烯@Co₃O₄复合材料的制备及性能探究
    4.1 引言
    4.2 石墨烯@Co₃O₄复合材料的制备以及表征
        4.2.1 实验部分
        4.2.2 材料表征
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 总结
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3825160