石墨烯基先進(jìn)復(fù)合材料作超級(jí)電容器電極材料.pdf

1、超級(jí)電容器是一種介于普通電容器和化學(xué)電池之間的儲(chǔ)能元件,兼具兩者的優(yōu)點(diǎn),且具有超大電容量,可在極端環(huán)境溫度中使用,循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),對(duì)它的研究,受到了世界范圍內(nèi)的關(guān)注。石墨烯是由單層芳香碳原子構(gòu)成二維結(jié)構(gòu),可作為基底負(fù)載其它功能材料以充分利用其超大比表面積和良好的導(dǎo)電性等優(yōu)勢(shì)。本文主要選擇石墨烯基的材料作基底,負(fù)載過(guò)渡金屬氧化物和氫氧化物,制備石墨烯基的先進(jìn)復(fù)合材料用作超級(jí)電容器電極材料。具體研究?jī)?nèi)容為:
　　(1)合成GO-Co

2、(OH)2復(fù)合材料納米薄片,并以之為組裝單元,采用電泳沉積的方法直接沉積到集流體上,制備三維有序的層狀GO-Co(OH)2-ED材料。除了可以制備層狀材料,與傳統(tǒng)的漿料涂布法制備超級(jí)電容器電極相比,電泳沉積法還可避免粘結(jié)劑的使用,并可促進(jìn)活性材料與集流體間的接觸。對(duì)比純Co(OH)2、GO-Co(OH)2和GO-Co(OH)2-ED的性能,發(fā)現(xiàn)GO-Co(OH)2-ED的比容量高于其它兩種材料,對(duì)比剩余兩種材料的性能,發(fā)現(xiàn)GO的引入可提

3、升材料的比容量。
　　(2)合成不同聯(lián)接鏈長(zhǎng)度(s=2,4,6)和不同烷基鏈鏈長(zhǎng)度(m=8,12,16)兩個(gè)系列的m-s-m型Gemini陽(yáng)離子表面活性劑作模板劑,采用氧化石墨烯作基底,正硅酸四乙酯作硅源,利用不同Gemini表面活性劑組裝形成的膠束不同,得到一系列大比表面積的氧化石墨烯基二維介孔二氧化硅模板。研究了碳鏈長(zhǎng)度和聯(lián)接鏈長(zhǎng)度對(duì)介孔模板孔徑的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用Gemini作模板劑制備出氧化石墨烯二氧化硅介孔模板,烷基