基于超級(jí)電容器的石墨烯-氫氧化物復(fù)合材料制備、性能及機(jī)理研究.pdf

1、過渡金屬氫氧化物材料由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)以及優(yōu)異的電化學(xué)性能，使其成為了良好的超級(jí)電容器電極材料用以替代貴金屬氧化物。石墨烯因其優(yōu)異的性能成為了近年來頗受關(guān)注的碳家族新材料。將過渡金屬氫氧化物與石墨烯制成復(fù)合材料，以期充分利用過渡金屬氫氧化物較高的電化學(xué)性能以及石墨烯較好的循環(huán)性。氧化石墨是石墨經(jīng)深度氧化后，層間距遠(yuǎn)大于石墨的層狀化合物，在其表面存在豐富的活性含氧基團(tuán)，有利于復(fù)合反應(yīng)的進(jìn)行，還原后可形成石墨烯復(fù)合材料。
　　 本文首先

2、以乙二醇為溶劑，通過溶劑熱法成功制備了石墨烯負(fù)載氫氧化鈷Co(OH)2/G復(fù)合材料，并考察了不同沉淀劑、溶劑、負(fù)載比以及反應(yīng)方式對(duì)復(fù)合物結(jié)晶性和形貌的影響。研究表明，在以乙二醇為溶劑，氨水為沉淀劑，氧化石墨與氫氧化鈷質(zhì)量比為1:10時(shí)，在180℃下用溶劑熱法制備的Co(OH)2/G復(fù)合物，Co(OH)2粒子分散均勻，形貌規(guī)整。在此基礎(chǔ)上，闡述了Co(OH)2/G復(fù)合物形成的可能機(jī)理。
　　 在制備Co(OH)2/G復(fù)合物的基礎(chǔ)上

3、，采用原位氧化法成功制備了Ni(OH)2/G復(fù)合物，考察了不同的反應(yīng)時(shí)間及負(fù)載量對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響。以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，硝酸鎳為鎳源，在180℃時(shí)反應(yīng)12h獲得了結(jié)晶性良好、分散均勻的Ni(OH)2/G復(fù)合物。
　　 通過循環(huán)伏安、恒電流充放電對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了電化學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明，負(fù)載比1:10，乙二醇為溶劑，氨水為沉淀劑，溶劑熱法條件制備的Co(OH)2/G復(fù)合物具有較大的比電容(518F/g);負(fù)載比1:10，反應(yīng)12h