金屬摻雜碳氣凝膠、氧化石墨烯-V2O5復合物超級電容器電極材料的制備及研究.pdf

1、電容器是儲存電荷的常用電子器件，在許多電子設備中得到了廣泛的運用。在科技日新月異發(fā)展的今天，由于新時期行業(yè)技術的迅速發(fā)展，早期的電路結構逐漸被更復雜的電路形式取代，普通的電容器已經滿足不了電路運行的需要。為了達到高負荷或超負荷電路運行的需要，國內開始推廣使用超級電容器，這種器件在性能上比傳統(tǒng)電容器更為優(yōu)越。超級電容器開發(fā)的關鍵在于電極材料的制備，本論文針對這點研究了金屬摻雜碳氣凝膠雙電層電容器電極材料以及氧化石墨烯/V2O5復合物贗電容

2、器電極材料的制備并表征了其性能。主要內容如下:
　　1、我們展示了一種采用金屬硝酸鹽為催化劑，通過溶膠-凝膠法合成金屬摻雜碳凝膠并最終碳化得到金屬摻雜碳氣凝膠材料的方法。在本實驗中，金屬硝酸鹽同時作為溶膠-凝膠反應以及碳凝膠石墨化的催化劑。同時，金屬離子的加入使得所生成的碳氣凝膠石墨化程度增加，形成二維孔道狀結構，有利于電解液離子的傳輸過程。合成得到的產物采用X射線衍射、拉曼光譜、熱失重分析、氮氣吸附脫附實驗、循環(huán)伏安法以及恒流充

3、放電等表征手段進行表征。同時循環(huán)壽命測試的結果表明，我們制備得到的金屬摻雜碳氣凝膠材料具有良好的電容性能，在超級電容器的實際應用方面有很大的潛力。
　　2、我們基于水熱法，展示了一種一步合成氧化石墨烯/V2O5復合材料的方法。在本實驗中，通過添加少量的氧化石墨烯，一方面能夠提高V2O5的導電性能，另一方面氧化石墨烯表面所具有的含氧功能基團能夠提高復合材料的親水性能，為其在水性電解液中的應用提供依據(jù)。復合材料的結構和組成采用掃描電子