MnO2-石墨烯復(fù)合薄膜制備及作為超級(jí)電容器電極的研究.pdf

1、超級(jí)電容器因?yàn)槠涔β拭芏雀?、污染物排放量少，被公認(rèn)為高效、環(huán)境友好的能源技術(shù)。開發(fā)低成本、電化學(xué)儲(chǔ)能性能良好、環(huán)境友好型的電極材料對于超級(jí)電容器的商品化具有重要意義。碳材料由于其良好的導(dǎo)電性以及低成本性而成為電極材料的首選，其中對石墨烯的研究是當(dāng)前一個(gè)大的熱點(diǎn)。尤其在超級(jí)電容器方面，由于石墨烯具有優(yōu)異的電、熱和機(jī)械性能以及巨大的比表面積（理論值為2675 m2/g），完全符合理想電極材料的要求，其理論電容值為550 F/g，因此被寄予厚

2、望并得到了廣泛的研究。但作為粉體，石墨烯片層互相堆疊，因此石墨烯的有效比表面積一般只有200~500 m2/g，與2675 m2/g差之甚遠(yuǎn)。為了解決這一問題，研究者開展了三維石墨烯的研究，通過結(jié)構(gòu)控制保持石墨烯個(gè)體的性能，從而使石墨烯展現(xiàn)大的比表面積。本論文致力于通過模板法制備三維石墨烯及其電容性能的研究，取得的主要進(jìn)展如下：
　　1.我們提出了通過電化學(xué)沉積法來制備三維的二氧化錳納米墻陣列，然后以此納米墻陣列為模板，通過 CV

3、D法在納米墻陣列上生長石墨烯。通過控制 CVD爐子的溫度來獲得結(jié)構(gòu)和性能不同的二氧化錳/石墨烯的三維復(fù)合材料電極。所制備的二氧化錳/石墨烯的三維復(fù)合材料展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。這為三維石墨烯的制備開辟了一條新的路徑，并為其應(yīng)用探索方向。
　　2.將 Hummers法制備的氧化石墨烯分散在去離子水中，然后超聲半個(gè)小時(shí)，再以制得的二氧化錳納米墻為模板，通過電化學(xué)沉積在納米墻模板上沉積石墨烯。通過控制還原的溫度來獲得結(jié)構(gòu)和性能不同的二氧