论文部分内容阅读
石墨烯作为一种新型的纳米二维材料,是继碳纳米管、富勒烯球之后的又一重大发现。自2004年Geim小组用微机械剥离法制备并观测到单层石墨烯之后,它就成为人们研究的最热门领域之一。超级电容器,又叫电化学电容器,是一种介于普通电容器和二次电池之间的快速充电／放电的储能器件,具有高能量密度、高容量、高功率密度、工作温度范围宽、循环寿命长和无污染零排放等特点。石墨烯因其出色的力学性能、电学性能和热学性能使得它在纳米电子器件领域、复合材料、电池电极材料、场发射材料、储氢材料、量子计算机以及超灵敏传感器等领域都有广阔的应用前景。将石墨烯纳米复合材料用于电容器电极,可以提高电容器的导电性,稳定性及电容性,是电容器材料领域的研究热点之一。研究如下：1.氧化石墨烯/CoS纳米复合物的制备及电容特性氧化石墨烯/CoS纳米复合材料是一种新型高性能超级电容器电极材料,通过Co2+在GO表面原位反应合成的,通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、诱射电子显微镜(TEM)和热重分析仪(TG)等对复合物讲行结构表征,表征结果显示颗粒状的CoS均匀的分散在片状氧化石墨烯片层上。交流阻抗分析表明石墨烯的加入增加了CoS电极的导电性,同时提高了的电容特性及复合材料的稳定性。电化学测试表明,氧化石墨烯/CoS纳米复合材料的比电容高达550F/g(1Ag-1),循环1000次以后仍保持优异的电化学稳定性。2.氧化石墨烯／聚苯胺超级电容器的制备及电容性本文以氧化石墨烯(GO)为基底,采用原位聚合的方法合成了PANI/GO纳米复合材料,利用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、红外光谱仪和热重分析仪对所得产物的结构和形貌进行了表征,并利用循环伏安法、交流阻抗谱和恒电流充放电实验研究了所得产物的电化学性质以及电容特性。电化学测试表明,所制备的PANI/GO复合物具有较高的比电容,经过1000次循环后表现出良好的稳定性。3.聚苯胺／二氧化锡／氧化石墨烯复合物的制备及电容性质本文利用简单的方法制备了PANI/SnO2/GO复合物,利用X-射线衍射仪、透射电子显微镜、红外光谱仪和热重分析仪对所得产物的结构和形貌进行了表征,并利用循环伏安法、交流阻抗谱和恒电流充放电实验研究了所得产物的电化学性质和电容特性。结果表明,所制备的PANI/SnO2/GO复合物具有较高的比电容,经过1000次循环后表现出良好的稳定性。