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1、近年來(lái)石墨烯以其優(yōu)良的化學(xué)物理性能被廣泛關(guān)注,成為多個(gè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),在電化學(xué)電容器中,石墨烯良好的導(dǎo)電性,極高的比表面積,良好的力學(xué)性能,被作為良好的儲(chǔ)能材料被廣泛研究,人們通過(guò)氧化物負(fù)載、元素?fù)诫s、表面改性、空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方式提高比電容。所用的研究主要分為雙電層電容和法拉第電容兩個(gè)方向,雙電層電容具有高功率密度高循環(huán)壽命的優(yōu)點(diǎn),但比電容卻低,而法拉第電容具有比電容高能量密度低功率密度低的特點(diǎn)。在雙電層電容器的研究中,人們通過(guò)摻雜異類
2、原子來(lái)提高比電容,但目前的研究效果并不理想。本文利用高溫自蔓延燃燒合成法和自主開(kāi)發(fā)的微波合成技術(shù),以紅磷和磷酸為磷源,將多電子元素P摻雜到石墨烯晶格中,改變石墨烯的電子結(jié)構(gòu),提高石墨烯電化學(xué)性能。
以鎂和碳酸鈣為原料,摻入不同比例的紅磷,利用高溫自蔓延的方式將P元素?fù)诫s到石墨烯中,在對(duì)自蔓延高溫合成產(chǎn)物的分析中,我們發(fā)現(xiàn)隨著紅磷參加反應(yīng)量的增加,石墨烯空間結(jié)構(gòu)變的均勻,幾十納米尺寸的石墨烯囊泡逐漸長(zhǎng)大至微米尺寸的碳納米管最后破
3、裂。
研究了以紅磷和磷酸為P源,通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的微波合成技術(shù)將P元素?fù)诫s到石墨烯中,通過(guò)該方法可以制備出磷摻雜石墨烯,摻雜比例分別為3.0%和7.5%。該方法大大降低了摻雜成本,而且工藝簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),為石墨烯摻雜提供了一條新的制備方式。
與紅磷源微波磷摻雜石墨烯相比,磷酸源磷摻雜石墨烯具有更好的電化學(xué)性能。磷酸源微波磷摻雜石墨烯在微波時(shí)間為60min時(shí)具有最好的電化學(xué)性能,在100mV/s掃速-0.5~1.1
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