基于超級電容器的石墨烯-氫氧化物復合材料制備、性能及機理研究.pdf

1、過渡金屬氫氧化物材料由于獨特的結(jié)構以及優(yōu)異的電化學性能，使其成為了良好的超級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注的碳家族新材料。將過渡金屬氫氧化物與石墨烯制成復合材料，以期充分利用過渡金屬氫氧化物較高的電化學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，有利于復合反應的進行，還原后可形成石墨烯復合材料。
　　 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載氫氧化鈷Co(OH)2/G復合材料，并考察了不同沉淀劑、溶劑、負載比以及反應方式對復合物結(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，在180℃下用溶劑熱法制備的Co(OH)2/G復合物，Co(OH)2粒子分散均勻，形貌規(guī)整。在此基礎上，闡述了Co(OH)2/G復合物形成的可能機理。
　　 在制備Co(OH)2/G復合物的基礎上

3、，采用原位氧化法成功制備了Ni(OH)2/G復合物，考察了不同的反應時間及負載量對產(chǎn)物結(jié)構的影響。以N-甲基吡咯烷酮為溶劑，硝酸鎳為鎳源，在180℃時反應12h獲得了結(jié)晶性良好、分散均勻的Ni(OH)2/G復合物。
　　 通過循環(huán)伏安、恒電流充放電對產(chǎn)物進行了電化學性能測試。結(jié)果表明，負載比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復合物具有較大的比電容(518F/g);負載比1:10，反應12h