鈷基石墨烯復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、鈷基石墨烯復(fù)合材料在超級(jí)電容器、燃料電池、電解水、鋰離子電池等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于鈷基石墨烯復(fù)合材料電化學(xué)性能較好且較廉價(jià)，是最有望在相關(guān)領(lǐng)域取代貴金屬材料的電極材料之一。本文旨在滿足高效析氧反應(yīng)和高性能超級(jí)電容器的需求，利用綠色高效的電沉積法來(lái)構(gòu)造新型結(jié)構(gòu)的鈷基石墨烯復(fù)合材料。
　　首先，使用二步電沉積法成功制備了CoS@eRG(electrochemically reduced graphene)復(fù)合電極。硫化鉆石墨烯薄層

2、由硫化鈷納米片和石墨烯納米片相互交叉生長(zhǎng)而成且具有開放的孔道，復(fù)合薄層材料厚約1μm。以1 A/g電流密度充放電時(shí)，硫化鉆石墨烯復(fù)合電極的比電容高達(dá)3386F/g，是硫化鈷電極的2.6倍。組裝成的硫化鉆石墨烯‖活性炭非對(duì)稱電容器的能量密度可達(dá)29 Wh/kg，其功率密度可達(dá)40 kW/kg，并且以1A/g的電流密度持續(xù)充放電10000次后仍能保持70％的電容。
　　其次，使用二步電沉積法制備了NixCo2xOH6x@eRG復(fù)合電極

3、。鈷鎳氫氧化物所形成的納米片狀物的厚度大約為10-20nm，并且石墨烯片與鈷鎳氫氧化物納米片緊密結(jié)合。氫氧化鈷鎳石墨烯電極的塔菲爾斜率為67 mV/dec，比氫氧化鈷鎳電極下降了15.2％。達(dá)到10 mA/cm2的析氧電流密度，氫氧化鈷鎳石墨烯電極所需的過(guò)電勢(shì)僅為280mV，比氫氧化鈷鎳電極降低12.5％。
　　最后，采用電沉積法和煅燒法制備了NiCo2O4@eRG電極，在1A/g充放電時(shí)，NiCo2O4@eRG電極的比電容為10