石墨烯-二氧化鈦復合材料超級電容器的性能研究.pdf

1、超級電容器具有高電容量、高功率密度、使用壽命長、工作溫度限制低等良好的電化學性能，是一種高效、穩(wěn)定且環(huán)保的儲能設(shè)備。超級電容器的電化學性能取決于其電極材料的性能。碳系材料導電性好、價格較低、制備工藝也相對簡單，電化學穩(wěn)定性高，但是其容量較低，貴金屬氧化物如氧化釕價格高昂、制備復雜、但其比電容高，因此替代金屬也隨之出現(xiàn)如氧化鈦、氧化錳、氧化鈷等。石墨烯無疑是碳系材料中的佼佼者，其高比表面積，高導電性正是超級電容器所需要的，而金屬鈦自然界儲

2、備豐富，氧化鈦作為半導體材料應用于超級電容器也能得到良好的電容量，如果將石墨烯和氧化鈦材料進行復合，制備成新的石墨烯/二氧化鈦復合材料，用于超級電容器將得到良好的電化學性能。
　　本論文通過共沉淀的方法，在常溫下成功制備了具有不同形貌的微納米TiO2前驅(qū)體。以350℃、450℃、550℃進行焙燒，利用Hummers改良法在制備石墨烯的過程中成功負載二氧化鈦前驅(qū)體，利用二氧化鈦插層進入石墨烯片層中，解決其團聚現(xiàn)象，采用石墨烯與前驅(qū)體

3、不同配比制備復合材料。利用掃描電鏡和X射線衍射法對材料的形貌和結(jié)構(gòu)進行物理表征，以KOH作為電解液，組裝成超級電容器后對其進行循環(huán)伏安測試、恒流充放電測試、交流阻抗測試、循環(huán)壽命測試，對其電化學性能進行表征。
　　研究結(jié)果表明，未經(jīng)過煅燒的二氧化鈦前驅(qū)體與石墨烯復合，隨二氧化鈦前驅(qū)體含量的增加，復合材料微納米粒子體積先減小后增大，當比例為1∶1時，以0.5A·g-1電流密度進行測試，其電化學性能較好，測得其比容量為115.56F·