石墨烯-鉬酸鹽基電極材料的制備及其在超級電容器中的應用.pdf

1、過渡金屬鉬酸鹽作為法拉第電極材料，主要依靠氧化還原反應形成贗電容，因此當其作為超級電容器電極材料時，往往具有很高的比電容，但是由于氧化還原過程中易發(fā)生體積變化，導致其循環(huán)穩(wěn)定性不高，倍率特性差。而石墨烯作為一種新興的碳材料，具有優(yōu)異的導電性能和很高的比表面積，將石墨烯與單一的電極材料（如過渡金屬鉬酸鹽、導電聚合物等）復合，可以緩解單一電極材料在充放電過程中的體積變化，顯著提升其比電容，同時改善其在大電流密度下的電容倍率及循環(huán)穩(wěn)定性。

2、r>　　本文通過水熱法合成石墨烯/鉬酸鹽納米復合電極材料，分別制備出CoMoO4·0.9H2O/rGO及NiMoO4·xH2O/rGO復合電極材料。采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡觀察復合材料的微觀形貌，通過粉末X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)、紅外光譜(FTIR)等對復合材料的結構進行表征，證實產物為石墨烯/鉬酸鹽納米復合材料。
　　制備的CoMoO4·0.9H2O/rGO復合材料，在1A/g的電流密度下，其比電容

3、為802.2F/g，而單一的CoMoO4·0.9H2O材料的比電容僅為551.1F/g，當電流密度由1A/g增大到30A/g時，CoMoO4·0.9H2O/rGO復合材料的比電容保持率接近58.2％，高于單一的CoMoO4·0.9H2O材料(～48.39％)，50mV/s的掃描速率下循環(huán)5000次以后，CoMoO4·0.9H2O/rGO復合物電極材料的比電容保持率高達86.3％，而CoMoO4·0.9H2O電極材料的比電容保持率僅為77

4、.5％，說明單一的CoMoO4·0.9H2O納米材料與石墨烯復合后，可以顯著提升其比電容及改善其倍率特性和循環(huán)壽命。
　　對于制備的NiMoO4·xH2O/rGO復合材料，在1A/g的電流密度下，其比電容為1054.4F/g，高于單一NiMoO4·xH2O材料的比電容(925.6F/g)，當電流密度由1A/g增大到10A/g時，該復合材料與單一的NiMoO4·xH2O材料比電容保持率大小接近，分別為63.23％和64.82％，50

5、mV/s的掃描速率下經過2000次循環(huán)以后，其比電容保持率分別為106.02％，100.67％。電化學性能研究表明，NiMoO4·xH2O與石墨烯復合，可以提高它的比電容和循環(huán)穩(wěn)定性，但影響并不顯著，可能是由于鉬酸鹽與引入的石墨烯的量未達到最佳比例，且單一的NiMoO4·xH2O材料本身即具備優(yōu)良的電學性能及倍率特性。NiMoO4·xH2O/rGO復合材料的比電容及倍率特性依然具有很大的提升發(fā)展空間，需要進一步優(yōu)化反應條件，以制備具有更