基于石墨烯-炭電極材料及纖維石墨化的研究.pdf

1、超級(jí)電容器是一種新型的儲(chǔ)能裝置，因其具有較高的倍率性能以及快速充放電的特性，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注。其中，電極材料是決定超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵所在，因此對(duì)電極材料的研究始終是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。在所研究的眾多的電極材料中，氮摻雜的炭材料由于具有較高的贗電容水平以及炭材料的循環(huán)穩(wěn)定性，是一種電化學(xué)性能較高的超級(jí)電容器電極材料。本文主要針對(duì)高性能超級(jí)電容器電極材料以及聚鄰苯二胺纖維低溫石墨化進(jìn)行了研究。全文主要研究?jī)?nèi)容概述如下：
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2、1）本文通過(guò)鄰苯二胺（OPD）與氧化石墨烯（GO）經(jīng)水熱反應(yīng)形成石墨烯水凝膠，然后利用FeCl3聚合OPD單體并且在500℃條件下炭化后得到了具有三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高氮含量多孔炭/石墨烯材料 PGC10/500。將其用作電極材料時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能：在電流密度1A/g條件下比電容值為673F/g，而且在5A/g條件下1000次循環(huán)后比電容保留94.8％。同時(shí)，PGC10/500表現(xiàn)出較高的密度（1.06cm3/g）以及比體積電容（7

3、13F/cm3）。
　?。?）通過(guò)OPD、GO以及單壁碳納米管（SCNT）經(jīng)水熱反應(yīng)形成石墨烯碳納米管水凝膠，其中SCNT用來(lái)阻止直接干燥過(guò)程中過(guò)多石墨烯片層的團(tuán)聚。然后利用FeCl3聚合OPD單體并且在500℃條件下炭化后得到了具有層狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高氮含量的石墨烯/炭材料 PGSC5/500。將其用作電極材料時(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能：在電流密度1A/g條件下比電容值為569.2F/g、而且在10A/g條件下1000次循環(huán)后比電容保