石墨烯-二氧化錳復合材料的制備及其在超級電容器上的應用.pdf

1、超級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能器件，具有循環(huán)壽命長，環(huán)保，功率密度高等特點。本文中，主要研究了石墨烯的制備以及石墨烯/二氧化錳復合材料的超級電容器性能。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試了所制得的石墨烯及石墨烯/二氧化錳復合材料的電化學性能，實驗結(jié)論如下:
　　 1.通過XRD，SEM，XPS表征分析，我們認為制備氧化石墨時中溫反應時間為120min，熱解氧化石墨溫度在800℃以上，熱解時間為30s時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進一步減少。電化學測試表明，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發(fā)現(xiàn)，當反應物KMn04，Mn(Ac)2濃度分別為0.01，0.01mol/L時，獲得的二氧化錳具有更好的電化學性能。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，當延長混合時間制得的復合材料二氧化錳的結(jié)晶度會增加，并略微降低材料的電化學穩(wěn)定性。通過制備不同石墨烯質(zhì)量分數(shù)的復合材料發(fā)現(xiàn)，當石墨烯質(zhì)量分數(shù)為26.5％時，我們獲