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1、第65卷第7期化工學(xué)報(bào)Vb1.65NO.72014年7月CIESCJournalJuly2014荑3,)3333j,))3,)石墨烯納米片/CoS2復(fù)合材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用李吉,魏彤,閆俊,龍從來(lái),范壯軍(哈爾濱工程大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,超輕材料和表面技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江哈爾濱150001)摘要:采用一步水熱法制備石墨烯納米片(GNS)/CoS2復(fù)合材料,利用XRD和SEM對(duì)所制備復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,采用循環(huán)伏安法和交流阻抗法對(duì)復(fù)合材料的電化學(xué)性能進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,在水熱過程中,氧化石墨(GO)逐漸被還原成石墨烯納米片(G
2、NS),能夠?yàn)镃oS2晶核的形成提供更多的接觸點(diǎn),有利于CoS2顆粒均勻地生長(zhǎng)在GNS表面。這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料既能夠顯著增加CoS2和電解液之問的有效接觸面積,提高CoS2的電化學(xué)利用率,同時(shí)又能夠改善材料的導(dǎo)電性,有利于提高材料的比電容。關(guān)鍵詞:CoS2;石墨烯;超級(jí)電容器;復(fù)合材料;電化學(xué)性能DOI:10.3969~.issn.0438—1157.2014.07.047中圖分類號(hào):O646;TB34文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):O438—1157(2014)07—2849—06Preparationofgraphenenan0sheet/C0S2composi
3、teanditsapplicationinsupercapacitOrsLIJi,WEITong,YANJun,LONGConglai,F(xiàn)ANZhuangjHa(KeyLaboratoryofSuperlightMaterialsandSurfaceTechnology,SchoolofMaterialScienceandChemicalEngineering,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,Heilongjiang,China)Abstract:Thegraphenenanosheet(GNS)/COS2c
4、ompositewaspreparedbytheone-stephydrothermalmethod.ThecrystalstructureandmorphologywerecharacterizedbyXRDandSEM.Electrochemicalpropertiesweredeterminedbycyclicvoltammetryandelectrochemicalimpedancespectroscopy.Graphiteoxide(GO)wasgraduallyreducedtoformgraphenenanasheetduringthehydr
5、othermalprocess,whichcouldprovideabundantcontactsitesfortheformationofCoS2crystalnucleus,thusleadingtouniformdistributionofCoS2particlesonthesurfaceofgraphene.SuchnovelstructurecompositenotonlysignificantlyenhancedtheefectivecontactareabetweenCoS2andelectrolyte,butalsoimprovedelect
6、rochemicalutilizationofCoS2electrodematerials.Meanwhile,itfacilitatedelectricalconductivityofthematerial,resultinginincreasedspecificcapacitance.Keywords:COS2;graphene;supercapacitors;composites;electrochemicalperformance和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命,但其不具備大容量?jī)?chǔ)能特點(diǎn),引言因而能量密度較低卜。法拉第贗電容的電極材料其傳統(tǒng)雙電層電容器雖然具有較高的
7、功率密度理論比電容是雙電層電容的幾十倍甚至幾百倍,具2014—04.11收到初稿,2014.04—24收到修改稿。Reeeiveddate:2014—04.11.聯(lián)系人:魏彤。第一作者:李吉(1988一),男,碩士研究生。Correspondingauthor:Prof.WEITong,weitong666@163.com基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(21003028)。Foundationitem:supportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(21003028).·2850·化工學(xué)報(bào)第65卷有
8、很高的能量密度,成為近些年超級(jí)電容器電極材(C,HO