本文關(guān)鍵詞：三維石墨烯及其復(fù)合材料的合成與電化學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 超級(jí)電容器 三維石墨烯 對(duì)苯二胺鹽酸鹽 氫氧化鎳

【摘要】：本文采用簡單的溶液法,通過使用對(duì)苯二胺鹽酸鹽(PPDHCl)改性氧化石墨烯,得到三維石墨烯。采用掃描電鏡對(duì)其形貌進(jìn)行表征,并測試電化學(xué)性能。并與Ni(OH)2復(fù)合得到復(fù)合電極材料,并測試電化學(xué)性能。具體工作如下:(1)通過使用不同量的PPDHCl改性氧化石墨烯,得到了RGO-PPDHCl系列電極材料,掃描電鏡測試表明:使用PPDHCl改性得到石墨烯擁有三維結(jié)構(gòu),沒有使用PPDHCl改性的石墨烯存在比較嚴(yán)重的團(tuán)聚,表明使用PPDHCl改性氧化石墨烯可以有效的改善石墨烯的形貌。以1 M H2SO4為電解液,在2 A/g的電流密度下,通過放電曲線計(jì)算比電容,得到RGO-PPDHCl-2的比電容為256 F/g,在200A/g的電流密度下,RGO-PPDHCl-2的比電容為136 F/g,倍率性能較差。(2)通過減少合成氧化石墨烯過程中氧化劑的用量,得到氧化程度較低的氧化石墨烯,使用PPDHCl對(duì)氧化石墨烯進(jìn)行改性。用掃描電鏡觀察形貌,獲得的RGO-PPDHCl擁有一個(gè)開放的,相互連接的三維結(jié)構(gòu)。以1 M H2SO4為電解液,在2 A/g的電流密度下,RGO-PPDHCl的比電容為212 F/g,高于沒有改性的RGO(94 F/g);在200 A/g的電流密度下,比電容為156 F/g,高于沒有改性的RGO(62F/g)顯示出優(yōu)異的倍率性能;在在20 A/g的大電流下循環(huán)1000次,容量保持率為98%,顯示出較好的循環(huán)穩(wěn)定性。(3)將不同質(zhì)量的Ni(NO3)2?6H2O與之前的三維石墨烯分散液快速混合,洗滌干燥后得到不同負(fù)載量的三維石墨烯-氫氧化鎳復(fù)合材料。以6 M的KOH為電解液,在0.5 A/g的電流密度下,RGO-Ni(OH)2-2的比電容為1611 F/g,高于沒有與三維石墨烯復(fù)合的Ni(OH)2(962 F/g),在8 A/g的電流密度下,RGO-Ni(OH)2-2的比電容為1081 F/g,高于沒有與三維石墨烯復(fù)合的Ni(OH)2(508 F/g),結(jié)果表明:將Ni(OH)2負(fù)載在三維石墨烯上可以產(chǎn)生協(xié)同作用,有效地提升了Ni(OH)2的電化學(xué)性能。
【關(guān)鍵詞】：超級(jí)電容器 三維石墨烯 對(duì)苯二胺鹽酸鹽 氫氧化鎳
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11;TM53
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 超級(jí)電容器簡述12-14
• 1.1.1 超級(jí)電容器的發(fā)展簡史12-13
• 1.1.2 超級(jí)電容器的分類及工作原理13
• 1.1.3 超級(jí)電容器的特征及應(yīng)用13-14
• 1.2 超級(jí)電容器電極材料研究進(jìn)展14-24
• 1.2.1 碳材料14-18
• 1.2.2 導(dǎo)電聚合物18-21
• 1.2.3 金屬氧化物/氫氧化物21-24
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容24-26
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法和原理26-30
• 2.1 主要材料和儀器26-27
• 2.2 工作電極的制備27-28
• 2.2.1 石墨烯電極的制備27
• 2.2.2 石墨烯-氫氧化鎳復(fù)合電極的制備27-28
• 2.3 工作電極的電化學(xué)測試體系28
• 2.3.1 石墨烯電極的電化學(xué)測試體系28
• 2.3.2 石墨烯-氫氧化鎳復(fù)合電極的電化學(xué)測試體系28
• 2.4 電極材料的形貌及電化學(xué)性能表征28-30
• 2.4.1 電極材料形貌表征28
• 2.4.2 電化學(xué)性能測試28-30
• 第3章 三維石墨烯的制備及其電化學(xué)性能研究30-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分31-33
• 3.1.1 氧化石墨烯的制備31-32
• 3.1.2 對(duì)苯二胺鹽酸鹽改性氧化石墨烯的制備32
• 3.1.3 水合肼還原對(duì)苯二胺鹽酸鹽改性氧化石墨烯32-33
• 3.2 結(jié)果與討論33-37
• 3.2.1 樣品形貌表征33-34
• 3.2.2 循環(huán)伏安曲線分析34-35
• 3.2.3 恒電流充放電分析35-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 第4章 改性后三維石墨烯的電化學(xué)性能38-48
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 4.1.1 氧化石墨烯的制備38
• 4.1.2 對(duì)苯二胺鹽酸鹽改性氧化石墨烯的制備38
• 4.1.3 水合肼還原對(duì)苯二胺鹽酸鹽改性氧化石墨烯38-39
• 4.2 結(jié)果與討論39-46
• 4.2.1 不同氧化程度石墨烯39-46
• 4.3 本章小結(jié)46-48
• 第5章 Ni(OH)_2/石墨烯復(fù)合電極材料的合成48-56
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分48-50
• 5.1.1 Ni(OH)_2/石墨烯的合成48-49
• 5.1.2 樣品的形貌表征49
• 5.1.3 樣品的電化學(xué)性能測試49-50
• 5.2 結(jié)果與討論50-53
• 5.2.1 樣品的電化學(xué)性能測試50-53
• 5.3 本章小結(jié)53-56
• 第6章 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-66
• 作者攻讀學(xué)位期間的科研成果66-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 李秀華;張枝苗;;聚苯胺的制備及導(dǎo)電性能研究[J];廣東化工;2015年21期

2 吳曉燕;劉冬;王丹;張春明;何丹農(nóng);;碳?xì)饽z在電化學(xué)超級(jí)電容器中的應(yīng)用[J];電源技術(shù);2014年12期

3 陳麗娜;王德禧;談述戰(zhàn);王夢媚;劉毅;;石墨烯超級(jí)電容器的研究進(jìn)展及其應(yīng)用[J];中國塑料;2014年06期

4 袁美蓉;宋宇;徐永進(jìn);;導(dǎo)電聚噻吩作為超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年11期

5 楊慶浩;黃天柱;;聚吡咯超級(jí)電容器研究進(jìn)展[J];化工新型材料;2013年12期

6 雷文;趙曉梅;何平;劉洪濤;;碳基超級(jí)電容器電極材料的研究進(jìn)展[J];化學(xué)通報(bào);2013年11期

7 邢寶林;諶倫建;張傳祥;黃光許;朱孔遠(yuǎn);;超級(jí)電容器用活性炭電極材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年15期

8 張偉;張瑩;;活性炭超級(jí)電容器電極的電化學(xué)行為[J];電池工業(yè);2010年01期

9 吳鋒;徐斌;;碳納米管在超級(jí)電容器中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];新型炭材料;2006年02期

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本文編號(hào)：574810