自蔓延法制备三维石墨烯基复合膜电极的研究

发布时间：2024-05-12 04:27

　　石墨烯凭借着其优异的导电性、柔韧性和电化学性能,因而在电化学储能领域具有广阔的应用前景。本文将各种电极活性材料与氧化石墨烯的复合膜进行自蔓延还原,利用氧化石墨烯在热还原反应过程中自发的放热和产气的特点,制备了3种超级电容器和锂离子电池用三维复合电极,具有优异的电化学性能。在氩气保护的手套箱中将纯氧化石墨烯膜接触300℃的热台引发自蔓延反应,简便快速地获得蓬松的三维还原氧化石墨烯膜电极。在3mol L-1的H2SO4电解液中,对其进行电容性能测试。结果表明,通过自蔓延构筑的三维石墨烯电极在5 mV s-1比电容为170.8 F g-1,在1000 mV s-1的扫速下,依旧保留有94.6Fg-1,具有良好的倍率性能,显著优于传统热还原制备的石墨烯。采用自蔓延法制备了以石墨烯为多功能导电粘结剂的三维AC/石墨烯复合电极,研究了其在3 mol L-1的H2SO4溶液中的电化学电容性能,并与传统的管式炉热还原法(AC/rGO-HR)和传统以PTFE作为粘结剂(AC-PTFE)制备的活性炭电极进行了比较。使用石墨烯做为导电粘结剂的两个电极AC/rGO-SP与AC/rGO-HR的比容量则分别为20...

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【部分图文】：

图１－２双电层电容器充放电示意图??Ｆｉｇ．１－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＥＤＬＣ?ｃｈａｒｇｉｎｇ?ａｎｄ?ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ??

的电极表面会出现荷电相反的过剩电荷，由此产生电势差。由于这一双电层的距离??是具有一定范围的，为表面水合离子半径至扩散层厚度，因此，若改变电极电势，必然会??导致过剩电荷量的改变以及平衡电势的改变。这一行为类似于物理上的平板电容器，然??而由于外亥姆霍兹面至电极表面的间距及扩散层....

图１－４超级电容器结构示意图［５］??Ｆｉｇ．１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒｔ５５??

北京化工大学硕士学位论文???同材质的箔片外加热塑性材料通过点焊固定在极片上。??｜?１???Ｉｏｎ?ｐｅｒｍｅａｂｌｅ?ｓｅｐａｒａｔｏｒ??Ｌ?０?？?Ｃｕｒｒｅｎｔ?Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ??？?Ｉ?ｅ?？？—－Ｃａｒｔｘ＞ｎ?ｉｎ?ｃｏｎｔａｃｔ??ｇｐ〇?Ｉ?？?ｗｉｔｈ?....

图１－５?ＭＸｅｎｅ的制备原理［２２】??Ｆｉｇ．１－５?Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＭＸｅｎｅ［２２ｌ??

ｙｅｒｅｄ?ｔｅｒｎａｒｙ??ｃａｒｂｉｄｅｓ，?ｎｉｔｒｉｄｅｓ，?ａｎｄ?ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｄｅｓ??ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ?ｏｆ?＂ＩＶＴ，?ＭＡ＂，?ａｎｃＴＯＴ?丨ａｙｅｒｓ??＾?ＭＡＸ?ｐｈａｓｅ??＾?Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?ＨＦ?ｅｔｃｈｉｎｇ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＭＡＭ....

图１－６?ＭＸｅｎｅ在酸性电解液中的储能机理ｔ２４】??Ｆｉｇ．１－６?Ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＭＸｅｎｅ?ｉｎ?ａｃｉｄ?ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ＾２４＾??

?北京化工大学硕士学位论文???原子变价从而储存电荷，因而可以获得相较于双电层储能更高的比电容。??■遍＾?７：。幾??＿機Ｓ?—挺??Ｗ?ＷＯ?０００?？Ｗ?７００?７３０?＂Ｗ??图１－６?ＭＸｅｎｅ在酸性电解液中的储能机理ｔ２４】??Ｆｉｇ．１－６?Ｅｎｅｒｇｙ?ｓｔｏｒａ....

本文编号：3970862