氧化還原石墨烯的可控制備及其儲能性能研究.pdf

1、氧化還原法制備石墨烯以成本低、可功能化以及可批量生產的優(yōu)勢受到廣泛關注。氧化石墨烯作為前驅體對最終的還原石墨烯質量具有重要影響，以氧化還原石墨烯為基礎所制得的各種衍生物和功能材料具有獨特的物理和化學性能，在生物醫(yī)藥、電化學儲能和傳感等方面有廣泛的應用價值。
　　本文首先采用改進的Hummers法，通過控制中溫階段氧化反應的時間和溫度及高溫反應時間比較石墨在不同條件下的氧化程度從而實現(xiàn)具有不同化學特性的氧化石墨烯的可控制備，并以氧化

2、石墨烯為基礎，通過真空抽濾及抗壞血酸鈉還原制備紙狀石墨烯，將其應用于電化學電容器。利用傅里葉紅外光譜(FTIR)，X射線衍射儀(XRD)，激光顯微拉曼光譜儀(Raman spectra)對氧化石墨烯的化學結構進行表征和測試，并且采用掃描電子顯微鏡(SEM)表征石墨烯紙的微觀形貌，同時研究其作為電容器電極的電化學儲能性能。在此基礎上，研發(fā)了一種制備多孔石墨烯紙電極材料的方法，即通過將Cu箔在氧化石墨烯分散液中浸泡24h后，在其表面制備層狀

3、結構自組裝的氧化石墨烯紙，再通過氮氣下的熱沖擊處理，可制備高性能的多孔石墨烯紙。最后，采用水熱法將三維石墨烯與KOH混合置于800℃下退火，制備出具有多孔結構的三維石墨烯氣凝膠，并與SnO2/石墨烯復合物相對比，探索其在鋰離子電池負極方面的應用。
　　實驗結果表明:以Cu箔為基底在液相中制備石墨烯超級電容器電極的方法成本低廉，實驗條件溫和，制備出的石墨烯電容器表現(xiàn)出典型雙電層結構的非法拉第特性且?guī)靷愋矢?，?.5A g-1電流密