鎳基-石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、本論文以氧化石墨(GO)為前驅(qū)體，在功能化離子液體和H2O的混合體系中，采用溶劑熱法制備了線(xiàn)狀β-Ni(OH)2納米晶修飾的還原氧化石墨烯納米復(fù)合材料(Ni(OH)2/RGO），并通過(guò)煅燒進(jìn)一步制備了線(xiàn)狀NiO納米晶修飾的還原氧化石墨烯納米復(fù)合材料（NiO/RGO）;系統(tǒng)考察了所制備的Ni(OH)2/RGO和NiO/RGO納米復(fù)合材料在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，還考察了靜電吸附法制備的Ru(bpy)32+/Ni(OH)2復(fù)合微球電化學(xué)

2、發(fā)光(ECL)性能。具體工作如下:
　　 1.以改進(jìn)的Hummers法制得的GO為前驅(qū)體，在功能化離子液體[C16mim]CF3COO和H2O的混合體系中，采用溶劑熱法制備了Ni(OH)2/RGO納米復(fù)合材料，并通過(guò)各種測(cè)試手段，如紅外(IR)、X射線(xiàn)衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)等，對(duì)其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，該復(fù)合材料中的GO已被部分還原，線(xiàn)狀β-Ni(OH)2納米晶均勻地修飾在石墨烯納米片表面。進(jìn)一步以Ni(OH)2/R

3、GO納米復(fù)合材料為正極材料，考察了其在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用。結(jié)果表明，Ni(OH)2/RGO材料具有較高的比電容值，在掃速為5 mV/s時(shí)，比電容值為1456 F/g;在電流密度為1A/g時(shí)，比電容值為1875 F/g，即使在高電流密度(16A/g)下仍有較大的比電容值。此外，在多次充放電后，其衰減比僅為8.9％。表明制備的Ni(OH)2/RGO納米復(fù)合材料具有較高的比電容和良好的充放電性能。
　　 2.以制備的Ni(OH)2/

4、RGO納米復(fù)合材料為前驅(qū)體，在300℃氮?dú)夥諊校ㄟ^(guò)煅燒進(jìn)一步制備了NiO/RGO納米復(fù)合材料，并通過(guò)IR、XRD、TEM等手段對(duì)其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，該納米復(fù)合材料中的RGO被進(jìn)一步還原，線(xiàn)狀NiO納米晶均勻地修飾在石墨烯納米片表面。以NiO/RGO納米復(fù)合材料為正極材料，考察了其在超級(jí)電容器領(lǐng)域的應(yīng)用。結(jié)果表明NiO/RGO材料仍然具有較好的電容特性，在電流密度為1A/g時(shí)，比電容值為375 F/g，尤其是在多次充放電如200次

5、后，衰減比僅為2.8％。
　　 3.在功能化離子液體[C16mim]CF3COO和H2O的混合體系中，通過(guò)溶劑熱法制備了具有鏤空結(jié)構(gòu)的β-Ni(OH)2三維納米微球，并采用靜電吸附法進(jìn)一步制各了Ru(bpy)32+/Ni(OH)2復(fù)合微球(RuNiM)。以Nation為固定化平臺(tái)，將RuNiM固定在玻碳電極表面，制備了RuNiM修飾電極。研究結(jié)果表明，鏤空結(jié)構(gòu)的β-Ni(OH)2微球不僅可以固定大量的Ru(bpy)32+，而且微