石墨烯及其在活性炭基超級電容器中的性能與應(yīng)用.pdf

1、本論文研究探索石墨烯的合成、表征、改性及其在超級電容器中的應(yīng)用。采用金屬焰還原法及化學(xué)氧化還原制備高導(dǎo)電性能石墨烯，并將其作為導(dǎo)電劑與活性炭復(fù)合使活性炭基超級電容能獲得更優(yōu)異的性能。
　?。?）通過研究YP型活性炭與8B型活性炭超級電容器在6M KOH水系，1M Et4NBF4/PC有機系及 EMI-TFSI離子液體電解液中的比電容、等效串聯(lián)電阻及倍率性能等電化學(xué)性能，我們發(fā)現(xiàn)與8B型活性炭相比，YP型活性炭有著較為優(yōu)異的倍率性能

2、，這與YP型活性炭的中孔含量、電解液離子尺寸、碳粒粒徑、表面含氧官能團及石墨微晶結(jié)構(gòu)有著最為直接的關(guān)系。
　　（2）采用金屬鎂與干冰燃燒熱反應(yīng)制備出少層石墨烯。少層石墨烯是在反應(yīng)生成的氧化鎂基底上沉積生長而成。少層石墨烯作為超級電容器的電極材料時，因不可逆團聚的影響，其比電容僅稍低。然而，當(dāng)應(yīng)用少層石墨烯做導(dǎo)電填充劑時，其與活性炭的復(fù)合電極材料可以得到較高的比電容，這是一種提高活性炭電極材料的電容性能的新設(shè)計。
　　（3）此

3、外，我們研究比較了石墨烯、單壁碳納米管、乙炔黑及石墨等碳素材料作為活性炭電極的導(dǎo)電劑時，它們對活性炭基超級電容器的電化學(xué)性能的影響及機理。借助超聲輔助制備復(fù)合材料時，石墨烯與活性炭內(nèi)部產(chǎn)生分布的三維孔洞結(jié)構(gòu)對提高超級電容器的性能有極大的好處，導(dǎo)致石墨烯與活性炭復(fù)合結(jié)構(gòu)一方面有助于改善電解液的浸潤；另一方面，微波石墨烯貢獻了比電容并提高了活性炭電極的導(dǎo)電性。
　?。?）采用非化學(xué)反應(yīng)交聯(lián)劑，即交聯(lián)劑與氧化石墨烯不發(fā)生化學(xué)作用，制備了