石墨烯水凝膠-二氧化錳復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、石墨烯基復(fù)合材料因其具有諸多優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，被眾多研究者當(dāng)為超級(jí)電容器的電極材料而受到廣泛關(guān)注。本文通過(guò)還原劑還原，自組裝得到三維結(jié)構(gòu)的石墨烯水凝膠，并設(shè)計(jì)了兩種方案制備二氧化錳石墨烯水凝膠復(fù)合材料，通過(guò)XRD、BET、SEM、TEM等測(cè)試手段分析其組成和微觀結(jié)構(gòu)，并測(cè)試了其電化學(xué)性能。
　　使用電沉積法在切片的石墨烯水凝膠上沉積二氧化錳制得石墨烯水凝膠/MnO2復(fù)合材料。研究結(jié)果表明，MnO2以納米顆粒形式負(fù)載在石墨烯片層上

2、，尺寸為20～50 nm；通過(guò)控制電沉積時(shí)間，可得到不同MnO2負(fù)載量的復(fù)合材料；復(fù)合材料的比電容隨MnO2負(fù)載量先升高后下降，當(dāng)MnO2質(zhì)量含量為44％時(shí)，比電容達(dá)到最高84.85 F/g。
　　使用化學(xué)合成方法在異丙醇-水兩元體系下共沉積制備石墨烯水凝膠/MnO2復(fù)合材料。MnO2以納米棒的形式均勻分布在石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，納米棒的直徑5～10 nm，長(zhǎng)度100～500 nm。表征測(cè)試表明，二氧化錳為α-MnO2，結(jié)晶良好。