2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、二維碳基復(fù)合材料在儲能器件方面的應(yīng)用是現(xiàn)代科學(xué)研究的熱點(diǎn)。但目前的二維碳基復(fù)合材料的合成,可控性差,功能性差。本文主要針對兩種二維材料,石墨烯和Co(OH)2納米片,通過負(fù)載功能小分子和高分子聚合物,實(shí)現(xiàn)二維材料的可控合成和功能化,并且對這些材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能表征。具體研究內(nèi)容為:
 ?。?)合成了帶正電荷的有機(jī)小分子 NDI,通過 NDI與石墨烯間的靜電作用和π–π作用,將NDI固定在石墨烯上,制備出了石墨烯基有機(jī)復(fù)合材料

2、NDI-RGO。這既提高了NDI-RGO的導(dǎo)電性,也保持了其電化學(xué)活性。NDI-RGO表現(xiàn)出來較高的容量和循環(huán)穩(wěn)定性。在25 mA g-1下充放電260圈后仍能保持170 mA g-1的容量,在800 mA g-1保持53 mA g-1的容量。
 ?。?)承接以上方法,合成了有機(jī)小分子PDI,利用PDI與石墨烯間的靜電作用和π–π作用,在石墨烯上負(fù)載小分子 PDI,制備出了石墨烯基有機(jī)復(fù)合材料PDI-RGO。既保留了PDI的活性位

3、點(diǎn),也提高了PDI-RGO的導(dǎo)電性,降低了其在電解液中的溶解性。PDI-RGO表現(xiàn)出來較高的容量和循環(huán)穩(wěn)定性。在25 mA g-1下充放電100圈后仍能保持168 mA g-1的容量,在800 mA g-1保持52 mA g-1的容量。
  (3)本文合成了一種具有二維金屬氮摻雜的介孔碳片。以Co(OH)2納米片作為實(shí)現(xiàn)介孔和二維結(jié)構(gòu)的模板,聚苯胺(PANI)作為前驅(qū)體。通過聚苯胺對 Co(OH)2納米片包覆,然后對材料進(jìn)行熱處理

4、,熱處理過程中,Co(OH)2納米片分解成鈷單質(zhì)的小球,且依然保持二維結(jié)構(gòu),聚苯胺對 Co(OH)2納米片具有支撐和保護(hù)作用,然后利用硫酸刻蝕掉鈷單質(zhì)小球,得到了金屬-氮摻雜的二維介孔碳片。我們通過改變溫度和Co(OH)2納米片/AN的比例,控制材料的氮的種類,氮的含量,孔結(jié)構(gòu),碳層厚度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)MCN-2-800具有很高的比表面積,規(guī)則的介孔結(jié)構(gòu),高的吡啶氮和石墨化氮含量,MCN-2-800在堿性條件下表現(xiàn)出非常好的氧還原性能,起始電

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