遠紅外還原氧化石墨烯及其在儲能方面的應用.pdf

1、石墨烯是一種新型的二維碳材料,因具有優(yōu)異的電學、熱學及力學性質(zhì),使其在傳感器、儲能設備及催化等領域都有較為廣泛的應用前景。目前,有希望進行石墨烯大規(guī)模生產(chǎn)的方法主要是化學氧化還原法,然而化學氧化還原法中現(xiàn)存有的還原方式都有其固有缺點,限制了其在儲能領域的應用。本論文采用一種新型的還原方法,即遠紅外還原法,能有效和快速地將氧化石墨烯還原成石墨烯,然后將石墨烯電極應用于儲能裝置中,主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　1、利用靜電紡絲技術將

2、氧化石墨烯膠體溶液噴到基底上,制備出氧化石墨烯膜,再利用家用光波爐提供的遠紅外線還原氧化石墨烯膜,制備出石墨烯膜。通過IR、XRD、TG、XPS、BET及AFM等測試技術對不同還原時間的石墨烯及其還原程度進行了較為系統(tǒng)的研究。研究結果表明:采用簡單遠紅外技術能對氧化石墨烯進行有效的還原,其中處理4min的石墨烯材料比表面積為565m2/g,碳氧比可達5.5:1。
　　2、采用不銹鋼片為基底,利用還原石墨烯膜組裝了對稱超級電容器,并

3、采用CV、CC、EIS等電化學方法研究了不同還原程度的石墨烯材料的電化學電容性能。研究結果表明:遠紅外處理4min得到的石墨烯電極表現(xiàn)出更優(yōu)異的電化學性能,在0.2A/g電流密度下的單電極比容量為309.4F/g,10A/g電流密度下單電極比容量還能達到141F/g。且在1A/g電流密度下,經(jīng)過10000次循環(huán)后容量保持率為94.1％。
　　3、采用銅箔為基底,利用遠紅外處理4min得到的石墨烯膜制備出了鋰離子電池電極,并與金屬鋰