石墨烯、石墨烯-碳納米管的制備及其超級(jí)電容器性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于清潔能源以及生態(tài)環(huán)境越來越關(guān)注，超級(jí)電容器作為一種新型的儲(chǔ)能器件,由于其無污染、高效的優(yōu)良特性，越來越受到人們的重視。石墨烯自2004年問世以來，已經(jīng)在諸多領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注，各國(guó)科學(xué)家都在爭(zhēng)先恐后的研究石墨烯的各種特殊的性質(zhì)。石墨烯的理論比表面積高達(dá)2630m2/g，而且其導(dǎo)電性非常好，是制造超級(jí)電容器的理想材料。
　　采用Hummers還原氧化石墨法制備了石墨烯，使用AFM、SEM、TG表征了其結(jié)

2、構(gòu)與形貌，討論了干燥溫度和溶劑對(duì)石墨烯形貌的影響，結(jié)果表明，石墨烯樣品的厚度為0.59nm，低溫干燥可以使石墨烯保持良好的片狀結(jié)構(gòu)，有水存在時(shí)可以使石墨烯更好的分散。
　　采用石墨烯為電極材料制備出超級(jí)電容器，研究了粘結(jié)劑含量、石墨烯涂覆量、電極成型壓力、電解液對(duì)石墨烯電極電容性能的影響，結(jié)果表明，隨著PVDF含量的增加，掉粉現(xiàn)象消失，等效內(nèi)阻增大；石墨烯涂覆量太少比容量小，太多容易掉粉；隨著電極成型壓力的增加，比容量逐漸減??；在

3、6mol/L的KOH溶液中，所制得的電容器比容量可達(dá)72F/g。通過循環(huán)伏安法、恒流充放電法、交流阻抗法研究了石墨烯超級(jí)電容器的電化學(xué)性能，結(jié)果表明，電容器在不同電壓掃描速率下表現(xiàn)出良好的可逆性和雙電層電容特性，可大電流充放電，等效串聯(lián)內(nèi)阻小。
　　將碳納米管引入石墨烯體系中，制備出石墨烯/碳納米管復(fù)合材料，掃描電鏡結(jié)果顯示，碳納米管被成功的負(fù)載到了石墨烯上。采用石墨烯/碳納米管復(fù)合材料為電極材料制備出超級(jí)電容器，研究了不同碳納米

4、管種類、碳納米管含量對(duì)石墨烯電極電容性能的影響，結(jié)果表明，采用長(zhǎng)度為1-2μm、外徑10-20nm的多壁碳納米管制備的電容器表現(xiàn)出最好的電容性能，比容量達(dá)112F/g，隨著碳納米管含量的增加，比電容增加，但過多反而使比電容下降。通過循環(huán)伏安法、恒流充放電法、交流阻抗法研究了石墨烯/碳納米管超級(jí)電容器的電化學(xué)性能，結(jié)果表明，電容器在不同電壓掃描速率下表現(xiàn)出良好的可逆性和雙電層電容特性，甚至60mV/s時(shí)仍表現(xiàn)出很好的電容特性，可大電流充放