氣液界面自組裝還原氧化石墨烯平面微型超級電容器研究.pdf

1、目前電子產(chǎn)品器件朝著微米級乃至納米級的方向快速發(fā)展，導(dǎo)致對儲能系統(tǒng)的要求越來越高，對新型能源存儲系統(tǒng)的需求越來越大，平面微型超級電容器作為一種新型能源存儲器件應(yīng)運(yùn)而生。平面微型超級電容器具有離子傳輸路徑短的特性，使其具備更大的比電容。石墨烯由于其高導(dǎo)電率、高電子遷移率和獨(dú)特的二維結(jié)構(gòu)，成為一種非常理想的平面超級電容器電極材料。本文采用氣液界面自組裝法制備了氧化石墨烯(Graphene Oxide，GO)薄膜，通過HI酸還原法制備了還原氧

2、化石墨烯(reduced Graphene Oxide，r-GO)薄膜，并利用制備的r-GO薄膜制備出平面微型超級電容器。
　　本文采用氣液界面自組裝法和HI酸還原法，以不同濃度GO水溶液為原材料制備出r-GO薄膜，并對制備的薄膜進(jìn)行原子力顯微鏡、X射線衍射測試和X射線光電子能譜測試及四探針測試。制備出的納米級r-GO薄膜的碳氧原子比為77。本文通過調(diào)節(jié)GO水溶液濃度得到不同電導(dǎo)率的r-GO薄膜，當(dāng)濃度為2mg/ml時(shí)，r-GO薄

3、膜的電導(dǎo)率達(dá)到620.29Scm-1。
　　本文采用r-GO薄膜電極制備全固態(tài)超級電容器和全固態(tài)平面微型超級電容器，并對器件進(jìn)行循環(huán)伏安測試，計(jì)算其電化學(xué)性能。計(jì)算結(jié)果為:全固態(tài)平面超級電容器測試的掃描速率越小，器件的電化學(xué)特性越好。在0.001Vs-1的低掃速下，器件的面電容和體電容分別是69.565μFcm-2和2.334Fcm-3，其能量密度為324.224μWhcm-3。全固態(tài)平面微型超級電容器測試的掃描速率范圍為0.01