石墨納米片的制備及其在超級電容器中的應用.pdf

1、分類號——UDC——密級劣潷理歹大穿學位論文題目至墨納苤莊的劍壘丞基奎超級魚窒墨主煎廑盟_英文PreparationofGraphiteNanosheetanditsApplicationon題目Supercapacitor一研究生姓名渣登———指導教師姓名淦塞煎職稱到煎窺亟學位王堂盟一430070申請學位級別王堂亟學科專業(yè)名芷塹盤王王猩論文提交日期2Q!三生Q壘月論文答辯日期2Q!三生Q三且學位授予單位盛這堡王太堂學位授予日期答辯委員

2、會主席壟塞丑評閱人彰丟邀一壹盤!l埤2013年5月摘要石墨深加工產品作為21世紀的新興材料在許多領域得到應用，近些年來更是出現了一些新興高技術產業(yè)。石墨納米片作為一種新型材料，在電極材料的應用方面很有研究價值，因此研究石墨納米片的制備方法和電化學性質具有重要意義。通過石墨插層法制備石墨納米片，對其制備工藝因素進行優(yōu)化并探討其電化學性質，可為石墨納米片在超級電容器中的實際應用提供研究基礎。試驗以粒徑為300rtmf妖然鱗片石墨為原料分別用

3、石墨插層法和化學還原法制備石墨納米片和石墨烯。利用掃描電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope，SEM)、透射電子顯微鏡(TrangmissionElectronMicroscope，TEM)、X射線衍射(xraydiffraction，XRD)、Raman光譜、原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope，AFM)等表征方法對制備的石墨納米片和石墨烯形貌及結構進行分析與比較。同時探討原料粒徑、膨脹倍

4、數、超聲時間及功率對石墨納米片產物的影響。試驗結果表明利用石墨插層法可制備出結構及性能較優(yōu)異的石墨納米片，其片層在io至J20層之間，片層表面平整，且分散均勻沒有團聚現象，其結晶結構接近于石墨烯，層間距大于石墨。石墨納米片最佳制備工藝條件是：原料粒徑為300“m，膨脹倍數為230mL／g，超聲分散時間和功率分別為6h和800w。試驗在無機體系中考察超聲分散時間和功率對石墨納米片電化學性能的影響。測試電化學性能最佳條件下制備的石墨納米片的

5、比表面積，并在有機體系中對其做進一步的電化學分析。在無機體系中測試結果表明當超聲分散時間和功率分別為6h和400w時，石墨納米片的雙電層容量最高，且極片充放電速度最快，即電化學性能最佳，其BET比表面積為232289m2／g。在有機體系中測試結果表明石墨納米片的電化學性能較好，首次充放電比容量分別為610mAh／g和460mAh／g。循環(huán)伏安測試顯示材料表面有一定的贗電容。交流阻抗測試表明石墨納米片的導電性與導電炭黑相差不大。石墨納米片