石墨烯基復(fù)合儲(chǔ)能材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用.pdf

1、本文旨在探索使用廉價(jià)、環(huán)保、簡(jiǎn)單、易于實(shí)際應(yīng)用的方法來制備具有優(yōu)越儲(chǔ)能性能的電極材料，通過采用各種表征技術(shù)，對(duì)電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌加以分析，并模擬超級(jí)電容器對(duì)電極材料性能進(jìn)行更準(zhǔn)確地評(píng)估。具體歸納如下：
　?。?）我們采用綠色環(huán)保、簡(jiǎn)單易行、原料來源豐富的方法制備出高電化學(xué)儲(chǔ)能性能的電極材料,即細(xì)菌纖維素與氧化石墨烯復(fù)合后再炭化的石墨烯—碳納米纖維復(fù)合物（rGO@CNF），這使細(xì)菌纖維素衍生出的碳纖維插入石墨烯的片層中。由于其具有

2、獨(dú)特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，rGO@CNF在6M KOH為電解液的三電極體系下有超高的比電容（263F/g）。在雙電極體系下的面積比電容達(dá)54.5 mF/cm2,并且該對(duì)稱超級(jí)電容器在循環(huán)5000圈后仍然有95.5％的保持率。
　?。?）我們利用低成本，環(huán)境友好和可規(guī)?；a(chǎn)的水熱方法制備了介孔鈷/鋁水滑石（Co/Al LDHs）納米片正極材料，這個(gè)電極材料的比電容值可達(dá)1158 F/g；利用改進(jìn)的Hummer法制備剝離效果好的氧化石墨烯，并

3、用綠色簡(jiǎn)單的水熱法還原成石墨烯并作為負(fù)極材料。使用以上兩種電極材料成功設(shè)計(jì)了一個(gè)非對(duì)稱超級(jí)電容器，該非對(duì)稱超級(jí)電容器（ASC）有優(yōu)秀的電化學(xué)性質(zhì)，即34.7 Wh/kg的能量密度和5.6 kW/kg的最大功率密度，循環(huán)穩(wěn)定性能也非常優(yōu)越（2000圈后有93%保持率）。
　?。?）我們采用簡(jiǎn)單的水熱法合成了一種Co/Al水滑石納米片包裹碳布（CC@Co/Al LDHs）的電極材料作為超級(jí)電容器的正極，該電極材料在三電極測(cè)試中有著優(yōu)秀