Ni(OH)2-氧化石墨烯和MnO2-石墨烯電極材料的研究.pdf

1、超級電容器作為一種綠色能源存儲裝置，其特點(diǎn)是功率密度大、使用壽命長、可用范圍廣。因此，開展對該元件的研發(fā)具有重要戰(zhàn)略意義。而在超級電容器的構(gòu)成部件中，電極材料對其性能有重要影響。過渡金屬氧化物/氫氧化物，比如Ni(OH)2和MnO2，具有理論比容量高、價格低廉、環(huán)境友好和資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，而碳材料比表面積大，特別是近年來發(fā)現(xiàn)的石墨烯，由于其突出的特性，已成為眾多學(xué)者研究的對象。為了充分利用這兩類材料的優(yōu)勢，目前人們正在積極開發(fā)過渡金屬氧化

2、物/氫氧化物和碳材料的復(fù)合物。
　　采用常溫常壓下的化學(xué)浴沉淀法，將氧化石墨烯、NiSO4·6H2O與(NH4)2S2O8和NH3·H2O反應(yīng)，合成Ni(OH)2/GO復(fù)合材料。通過變換實(shí)驗(yàn)條件得到，當(dāng)使用4mmolNiSO4·6H2O、反應(yīng)24h時所得樣品的性能最佳。對樣品的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征得知，薄片狀Ni(OH)2·0.75H2O覆蓋在氧化石墨烯的表面上。作為電極，其在1mol/L KOH中1A/g時比容量達(dá)到476F/g，

3、較相同條件下制備的純Ni(OH)2高出約20％。該方法提供了一個簡單而溫和的途徑將Ni(OH)2分散在氧化石墨烯的表面上。
　　采用沉淀法制備MnO2/石墨烯復(fù)合材料，通過改變KMnO4的添加量、反應(yīng)時間和溫度得到最優(yōu)的反應(yīng)條件:首先將40ml氧化石墨烯、2mmol KMnO4和1mmol檸檬酸氫二銨在50℃水浴中反應(yīng)7h，然后將產(chǎn)物在馬弗爐中于350℃下煅燒2h。電化學(xué)性能測試表明，MnO2/石墨烯在0.5mol/L Na2SO