石墨烯-二氧化錳復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器上的應(yīng)用.pdf

1、超級(jí)電容器是一種比傳統(tǒng)電容器具有更高能量密度的高性能儲(chǔ)能器件，具有循環(huán)壽命長(zhǎng)，環(huán)保，功率密度高等特點(diǎn)。本文中，主要研究了石墨烯的制備以及石墨烯/二氧化錳復(fù)合材料的超級(jí)電容器性能。制備石墨烯主要是采用還原氧化石墨烯法。通過hummers法制備了氧化石墨，利用高溫裂解法來還原氧化石墨。分別利用共沉淀法和原位法制備了石墨烯/二氧化錳復(fù)合材料。通過XRD，SEM，TEM以及XPS表征獲得的石墨烯及石墨烯/二氧化錳復(fù)合材料的表觀形貌以及材料結(jié)構(gòu)，

2、利用恒流充放電，循環(huán)伏安以及交流阻抗等手段測(cè)試了所制得的石墨烯及石墨烯/二氧化錳復(fù)合材料的電化學(xué)性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)論如下:
　　 1.通過XRD，SEM，XPS表征分析，我們認(rèn)為制備氧化石墨時(shí)中溫反應(yīng)時(shí)間為120min，熱解氧化石墨溫度在800℃以上，熱解時(shí)間為30s時(shí)能夠獲得剝離效果更好的石墨烯。水合肼處理能夠使石墨烯中的含氧官能團(tuán)進(jìn)一步減少。電化學(xué)測(cè)試表明，石墨烯的比電容為143Fg-1，具有良好的可逆性及循環(huán)穩(wěn)定性，其等效電阻僅

3、為0.30。
　　 2.通過共沉淀法制備二氧化錳時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)反應(yīng)物KMn04，Mn(Ac)2濃度分別為0.01，0.01mol/L時(shí)，獲得的二氧化錳具有更好的電化學(xué)性能。通過這種方法制得的石墨烯/二氧化錳中的二氧化錳具有無定形的結(jié)構(gòu)，存在的少量二氧化錳微晶為a-MnO2，當(dāng)延長(zhǎng)混合時(shí)間制得的復(fù)合材料二氧化錳的結(jié)晶度會(huì)增加，并略微降低材料的電化學(xué)穩(wěn)定性。通過制備不同石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料發(fā)現(xiàn)，當(dāng)石墨烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5％時(shí)，我們獲