基于三維網(wǎng)絡結構的石墨烯基柔性超級電容器電極的制備與性能研究.pdf

1、在過去的數(shù)十年間超級電容器引起了科研工作者們的廣泛興趣，尤其是隨著當代社會便攜式、可穿戴式電子產品的發(fā)展，超級電容器變得更加引人矚目。超級電容器，也稱之為電化學電容器，作為一種電化學儲能器件，具有比鋰離子電池高的功率密度和比傳統(tǒng)電容器高的能量密度，而且具有超長的循環(huán)壽命和使用安全性，是柔性儲能器件的理想選擇。由于石墨烯獨特的結構賦予其優(yōu)越的機械、電學性能以及比表面積等特性，因此宏觀石墨烯材料有望在柔性可穿戴式電子器件及能源等領域發(fā)揮重大

2、的作用。
　　基于此，本論文從石墨烯及其復合薄膜的制備及微觀結構的調控著手，采用電化學沉積、抽濾自組裝等方法制備了純石墨烯薄膜及石墨烯復合薄膜，對其微觀結構和電化學儲能特性進行了分析與討論。具體研究內容如下：
　　將石墨烯的雙電層電容和金屬氧化物的贗電容進行結合，制備了以泡沫鎳為基底的石墨烯/氧化鎳復合薄膜電極。在1A/g的電流密度下比電容達到803F/g，電化學性能得到了較大提升。以棉布為基底，通過光照還原和原位聚合的方法

3、制備了具有良好柔性的石墨烯/聚苯胺復合材料棉布電極。在掃描速率為3mV/s的條件下，質量比電容可以達到900F/g，是一種適用于智能服裝等的高性能電極材料。
　　通過抽濾自組裝和激光照射的方法制備了以三維石墨烯薄膜作為電極的柔性全固態(tài)超級電容器。制備的石墨烯電極具有優(yōu)異的機械性能、高電導率（8.53Ω）和良好的電化學性能（185 F/g）。這種自支撐的三維石墨烯薄膜可以不依賴集流體和粘結劑直接應用于超級電容器，而且在彎折情況下仍能