石墨烯及鎳鐵水滑石的制備與電容性能研究.pdf

1、隨著石化能源日益的枯竭，人們迫切需要具有高能量密度和高功率密度的新型儲(chǔ)能裝置。超級(jí)電容器因其具有能量傳遞速度快、功率密度高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，使其作為儲(chǔ)能裝置引起了學(xué)者極大的興趣。由于石墨烯(GNS)具有非常高的比表面積和優(yōu)異的電子輸運(yùn)特性，這使得它在電化學(xué)雙電層電容器應(yīng)用方面具有廣闊的應(yīng)用前景;含有過渡金屬元素的水滑石(LDHs)由于其反應(yīng)條件溫和、成本低、氧化還原活性高和對(duì)環(huán)境友好等性質(zhì)，使其作為超級(jí)電容器電極材料同樣也具有很好的應(yīng)

2、用前景。本文通過優(yōu)化反應(yīng)條件，分別制備了GNS、鎳鐵水滑石(NiFe-LDHs)和石墨烯/鎳鐵水滑石(GNS/NiFe-LDHs)復(fù)合物，并對(duì)它們的電容性能進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下:
　　(1)氧化石墨(GO)的合成使用改良的Hummers法。通過優(yōu)化制備條件，制備出比表面積高達(dá)818.03 m2/g的GNS-2。恒電流充放電測(cè)試證實(shí)在0.1 A/g電流密度下，比電容高達(dá)186.9 F/g，經(jīng)過2000次在5A/g電流密度下循環(huán)測(cè)

3、試后，比電容保持率為96.2％。
　　(2)運(yùn)用水熱合成法制備NiFe-LDHs。通過改變反應(yīng)條件，制備出NiFe-LDHs-1、NiFe-LDHs-2。電化學(xué)測(cè)試結(jié)果顯示兩者均呈現(xiàn)出贗電容性能，但是其導(dǎo)電性能、循環(huán)穩(wěn)定性均較差。通過對(duì)比，NiFe-LDHs-2電容性能較好，在0.5A/g電流密度下比電容為1017 F/g，通過500次在2A/g電流密度下循環(huán)測(cè)試后，比電容保持率為49.6％。
　　(3)運(yùn)用水熱合成法制備出