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《基于超級(jí)電容器石墨烯水凝膠及其復(fù)合材料制備與性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士論文基于超級(jí)電容器的石墨烯水凝膠及其復(fù)合材料的制備與性能研究摘要超級(jí)電容器，是一種新型的儲(chǔ)能元件，其能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、快速充放電速率，為滿足人們對(duì)大瞬間大電流釋放的要求，超級(jí)電容器己在全世界范圍引起了極大的關(guān)注。近幾年對(duì)超級(jí)電容器的研究主要集中在電極材料的制備上，包括各種碳基材料、導(dǎo)電聚合物和過渡金屬氧化物。石墨烯有著高達(dá)2600m2／g的理論比表面積，良好的導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性和寬的電壓窗口，是一種較理想的雙電層電容器電極材料。本文以氧化石墨烯(GO)為原材料通過一步自組裝化學(xué)還原法制得三維石墨烯水凝膠(GH)，在60℃條件下，控制還原劑水合肼的量制得不同
2、還原程度的石墨烯，對(duì)所得產(chǎn)物的比表面積、混亂程度、褶皺程度和含氧官能團(tuán)等因素系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)石墨烯片層上含氧官能團(tuán)的含量是影響GH電化學(xué)性能的主要因素，當(dāng)加入53ul的水合肼，以1moULH2S04水溶液為電解液，在兩電極體系下恒電流充放電電流密度為1A／g時(shí)，得到最大的比電容195r／g?；谏鲜鼋Y(jié)果，為探討不同分散液對(duì)所得產(chǎn)物電化學(xué)性能的影響，分別采用了水和乙醇為分散液，獲得了凝膠體系，控制水合肼的量制得不同還原程度的石墨烯，并對(duì)所得產(chǎn)物的電化學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，隨著還原劑量的改變，在兩種體系下的電化學(xué)性能有著相同的規(guī)律，在水體系下可獲得更好的電化學(xué)性能。此外，為探
3、討GH作為載體與Mn02復(fù)合所得的復(fù)合材料的電化學(xué)性能，通過一種簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)法制備了GH．Mn02的復(fù)合水凝膠材料，利用KMn04與GH片層表面上的碳原子發(fā)生原位反應(yīng)，使得生成的Mn02納米粒子填充于三維的GH網(wǎng)孔中。結(jié)果表明，常溫下KMn04濃度為O．1moUL，反應(yīng)時(shí)間為4h，所得GH．Mn02復(fù)合材料表現(xiàn)出了較高的比電容、優(yōu)良的循環(huán)性能和倍率特性。在兩電極體系中，在以6mol／LKOH為電解液，電流密度為0．2A／g的條件下通過恒電流充放電測(cè)試得到比電容值為254F／g，并且在恒電流充放電循環(huán)1000次后還能保持80．3％的比電容，此復(fù)合材料作為超級(jí)電容器電極材
4、料具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：超級(jí)電容器，石墨烯，水合肼，水凝膠，二氧化錳，電化學(xué)性能Abstract碩士論文Supercapacitorshavebeenrecognizedasauniquekindofenergystoragedeviceswhichexhibithighpowerdensity,longcyclelife，andfastcharging／dischargingrate，havingattractedenormousattentionallovertheworldduetotheincreasingdemandofpowersystemsinstant
5、aneouslydeliveringconsiderableenergy．Inrecentyears，mostresearchinthisareahasbeenfocusedonthedevelopmentofdifferentelectrodematerialssuchasvariousformsofcarbon,andtransitionmetaloxides．Graphene，withitsoutstandingpropertiesincludingahightheoreticalsurfaceareaofover2600m2／g，goodelectricalcond
6、uctivity，thermalstability，chemicaltoleranceandabroadelectrochemicalwindow，canbeconsideredasanidealcandidateforelectricdouble-layercapacitor(EDLC)electrodematerials．Inthisdissertation，athree．dimentional(3D)self-assembledgraphenehydrogel(GH)waspreparedviaaone-stepchemicalreductionat60。Cusing
7、grapheneoxide(GO)dispersionasthestartingmaterials．DifferentreductiondegreeofGHwereobtainedbycontrollingtheamountofthehydrazinehydrate．Theeffectsofthespecificsurfacearea，disorder,wrinkliIlgdegreeandoxygen-containingfunctionalgroupsonelectrochemicalpropertieshav
