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1、先進(jìn)儲(chǔ)能材料-超級(jí)電容器成員：黃剛（SA11019001）陽緣（SA11019901）吳振禹（SA11019006）葛進(jìn)（SA11019011）王金龍（SA11019003）目錄一、背景二、幾種超級(jí)電容器的制備與表征三、參考文獻(xiàn)一、背景1.電容器與電池的比較循環(huán)壽命：電池103電容器105～1062.普通電容器的電能存儲(chǔ)密度很低，電容量為16～50μF/g,而近幾年發(fā)展出的超級(jí)電容器的電容量高達(dá)10～100F/g.1.利用靜電積累的方式儲(chǔ)存電子（EDLC）：有很好的可逆性，但其受限于電極材料與電解液的界
2、面和材料表面的活性。也可制備出兩種超級(jí)電容器的復(fù)合材料，增強(qiáng)超級(jí)電容器的性能。超級(jí)電容器一般分為兩類：2.利用快速可逆的氧化還原反應(yīng)儲(chǔ)存電子-贗電容（pseudocapitor）：能量密度比EDLC大，但功率密度和循環(huán)壽命會(huì)隨著使用而損耗。二、幾種超級(jí)電容器的制備與表征1.基于石墨烯—纖維素紙的彈性超級(jí)電容器Adv.EnergyMater.2011,1,917–9221.石墨烯—纖維素紙的彈性超級(jí)電容器的制備及表征配置石墨烯的懸浮液石墨烯在纖維束紙上真空過濾將纖維素紙翻過來，繼續(xù)真空過濾制備過程自然干燥
3、，得到樣品（GCP）1.石墨烯—纖維素紙的彈性超級(jí)電容器的制備及表征SEM、TEM圖譜表征可以看出，石墨烯納米片完全進(jìn)入到纖維素空隙中，填充了纖維素的空隙，兩者緊密的復(fù)合在一起。上面左圖d是這種超級(jí)電容器的形成過程示意圖。2.GCP膜彈性測(cè)試從上左圖可以看出，GCP膜能承受8.67MPa的壓力而伸長(zhǎng)率為3%，而純的石墨烯紙（G-Paper）只能承受5.13MPa。右圖中顯示出GCP膜經(jīng)過1000次的彎曲，電阻只增加了6%，而G-Paper在200次彎曲就發(fā)生斷裂?？梢缘贸觯@種GCP膜具有良好的彈性，并
4、在彎曲的情況下保持電阻大致不變。3.GCP膜電化學(xué)測(cè)試在1MH2SO4中測(cè)定的CV曲線表現(xiàn)出極好的電容性行為，即使在200mVs?1，時(shí)GCP的CV曲線仍然保持矩形。b圖可以看出，GCP電極比G-Paper有更好的容量。C圖是GCP電極和G-Paper電化學(xué)阻抗光譜。d圖中循環(huán)穩(wěn)定性表明即使5000次循環(huán)后，GCP電極僅0.9%的容量降低，GCP電極表現(xiàn)出良好的長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性。4.總結(jié)本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單的通過使用濾紙真空抽濾石墨烯懸浮液，制成了彈性的GCP膜。這中膜具有極好的彈性和電容量，電儲(chǔ)存循環(huán)很穩(wěn)定，是一
5、種具有很好的運(yùn)用前景的儲(chǔ)能材料。2.三維碳納米管/石墨烯夾心材料及其在超級(jí)電容器電極中的應(yīng)用Adv.Mater.2010,22,3723–3728引言石墨烯具有獨(dú)特的電學(xué)、熱力學(xué)和機(jī)械性質(zhì)，作為儲(chǔ)能材料、自支撐薄膜、高分子復(fù)合材料、液晶材料等性能非常優(yōu)異，受到全世界科學(xué)家的廣泛關(guān)注。然而石墨烯容易出現(xiàn)不可逆的團(tuán)聚，丟失其獨(dú)特的二維形貌。用化學(xué)修飾或著靜電排斥的方法可以使石墨烯保持良好的二維形貌，但石墨烯原始性能得不到充分的發(fā)揮。用碳納米管作為橋隔離石墨烯，不僅保持石墨烯的二維新貌，其物理化學(xué)性能也大大增
6、強(qiáng)。制備方法將GO分散于水溶液，透析去除多余離子；配制0.5mgml-1GO水溶液，用超聲剝離GOCo(NO3)2·6H2O(0.2g)和尿素(0.4g)加入到上述剝離GO溶液，微波加熱15min，離心，在石英管中以20℃/min加熱到750℃（氬氣保護(hù)）,保持30分鐘，降至室溫將CNTs加到H2SO4/HNO3(3:1)，140℃加熱1h，離心清洗，再將其加入上述GO溶液中（質(zhì)量比CNT/GO=1:10），超聲,過濾干燥，在750℃（氬氣保護(hù)）加熱1h材料性質(zhì)1、SEM表征a–c)SEMimagesa
7、ndd)TEMimageofCGS(Cocataly-st:16wt%;carbonsource:CO).在SEM中明顯看出石墨烯-CNT-石墨烯夾心結(jié)構(gòu)，CNTs均勻稀疏的分布在石墨烯的表面。CNTs之間的距離約為100-200nm，其長(zhǎng)度在100nm以內(nèi)。TEM中顯示CNTs為內(nèi)徑在5-7nm之間的多壁結(jié)構(gòu)，外徑為7-12nm。Co基催化劑均在CNTs的頂端。2、電化學(xué)表征CVresultsmeasuredatscanratesof10,20,50,and100mVs?1.從左圖中的-0.2-0.4
8、5V的CV曲線可以看出很強(qiáng)的氧化還原峰，顯示出很高的氫氧化鈷贗電容。電流隨著掃描速度的增加而增加說明該CNTs/石墨烯復(fù)合電極的電容容量?jī)?yōu)異。Variationsofspeci?ccapacitanceversusthecyclenumbermeasuredatascanrateof200mVs?1in6MKOHwithinthepotentialrangefrom?0.2to0.45V(versussaturatedcal-omelele
