遠(yuǎn)紅外還原氧化石墨烯及其在儲(chǔ)能方面的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯是一種新型的二維碳材料,因具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)及力學(xué)性質(zhì),使其在傳感器、儲(chǔ)能設(shè)備及催化等領(lǐng)域都有較為廣泛的應(yīng)用前景。目前,有希望進(jìn)行石墨烯大規(guī)模生產(chǎn)的方法主要是化學(xué)氧化還原法,然而化學(xué)氧化還原法中現(xiàn)存有的還原方式都有其固有缺點(diǎn),限制了其在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文采用一種新型的還原方法,即遠(yuǎn)紅外還原法,能有效和快速地將氧化石墨烯還原成石墨烯,然后將石墨烯電極應(yīng)用于儲(chǔ)能裝置中,主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
　　1、利用靜電紡絲技術(shù)將

2、氧化石墨烯膠體溶液噴到基底上,制備出氧化石墨烯膜,再利用家用光波爐提供的遠(yuǎn)紅外線還原氧化石墨烯膜,制備出石墨烯膜。通過IR、XRD、TG、XPS、BET及AFM等測(cè)試技術(shù)對(duì)不同還原時(shí)間的石墨烯及其還原程度進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明:采用簡(jiǎn)單遠(yuǎn)紅外技術(shù)能對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行有效的還原,其中處理4min的石墨烯材料比表面積為565m2/g,碳氧比可達(dá)5.5:1。
　　2、采用不銹鋼片為基底,利用還原石墨烯膜組裝了對(duì)稱超級(jí)電容器,并

3、采用CV、CC、EIS等電化學(xué)方法研究了不同還原程度的石墨烯材料的電化學(xué)電容性能。研究結(jié)果表明:遠(yuǎn)紅外處理4min得到的石墨烯電極表現(xiàn)出更優(yōu)異的電化學(xué)性能,在0.2A/g電流密度下的單電極比容量為309.4F/g,10A/g電流密度下單電極比容量還能達(dá)到141F/g。且在1A/g電流密度下,經(jīng)過10000次循環(huán)后容量保持率為94.1％。
　　3、采用銅箔為基底,利用遠(yuǎn)紅外處理4min得到的石墨烯膜制備出了鋰離子電池電極,并與金屬鋰