还原氧化石墨%2f钴镍复合材料的制备及电化学性能的研究.pdf

分类号: 密级: UDC: 编号: 工学硕士学位论文还原氧化石墨/钴镍复合材料的制备及其电化学性能研究硕士研究生:杜鹏指导教师:李茹民副教授学位级别:工学硕士学科、专业:应用化学所在单位:材料科学与化学工程学院论文提交日期:2014年1月9日论文答辩日期:2014年3月16日学位授予单位:哈尔滨工程大学万方数据万方数据 Classified Index: : A Dissertation for the Degree of Preparation and Electrochemical Properties of reduction of graphite oxide/Co-posite Candidate: Du Peng Supervisor: Prof. Li Rumin Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Applied Chemistry Date of Submission: January. 9, 2014 Date of Oral Examination: March. 16, 2014 University: Harbin Engineering University 万方数据万方数据哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字): 日期: 年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文, 可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字): 导师(签字): 日期: 年月日年月日万方数据万方数据还原氧化石墨/钴镍复合材料的制备及其电化学性能研究摘要随着电力和能源需求的不断提升,新型的能源存储设备被广泛关注。赝电容过渡金属氧化物或氢氧化物(TMOS)/碳基双电层电容器(EDLS)混合纳米材料结构由于能够增强材料电化学性质,并具有较小的应用局限性而被认为是最有前途的的超级电容器电极材料。氧化石墨烯作为最有潜力的超级电容器电极材料之一,具有优良的电学、力学和光学特性。还原氧化石墨(rGO)是石墨烯的重要衍生物之一,具有二维层状结构,并且在片层之间含有-OH、-COOH、-C=O等极性基团,这些官能团能够极大程度上提高材料的亲水性,提供丰富的嵌入化学特性,有效防止层间堆叠,降低生产成本。本文以rGO 为基质材料,通过静电自组装制备rGO复合材料用于超级电容器,并采用XRD、FTIR、 EDS、XPS、SEM和TEM等手段对制备的复合材料进行了结构分析,运用循环伏安(CV)、恒电流充放电、交流阻抗(EIS)对电极材料进行了电化学性能测试。通过带负电荷的rGO-PSS与带正电荷的HTC在纺织物上进行层层自组装,制备了 rGO-PSS-HTC复合物电极。SEM结果显示,片层状的HTC与rGO-PSS疏松结合在柔性纺织物基体上。电化学测试表明:随着层层组装的次数的增多,活性物质的质量增大,复合电极的面积比容量增大,经过40次循环自组装的复合电极在5mV/s条件下, F/cm 2。在经过2000次循环后,比容量仍保留80%,说明复合电极具有潜在的应用价值。通过过滤诱导和蒸发诱导共同作用,使海藻酸钠溶液体系的活性物质成功的附着于泡沫镍上,SEM结果表明:海藻酸钠的添加量显著影响泡沫镍上复合物的负载量。电化学测试结果表明:海藻酸钠添加量为2 mg/mL时,复合物的电化学性能最佳, 2,质量比容量达到3034F/g,且体现了良好的循环稳定性,表明该方法是一种有效、简洁制备电极材料的方法。关键词:超级电容器;还原氧化石墨;HTC;自组装;复合物电极万方数据还原氧化石墨/钴镍复合材料的制备及其电化学性能研究 ABSTRACT As the increasing powe