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1、超級(jí)電容器作為一種新型綠色能源裝置具有高效低廉環(huán)保等潛質(zhì),所以對(duì)其的研究開(kāi)發(fā)不容忽視,而不斷尋求新的合成方法和新型電極材料的應(yīng)用是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。理論上講過(guò)渡金屬氧化物是一種良好的贗電容材料,但是其導(dǎo)電性差是一大缺陷,限制其發(fā)展。在課題中,將尖晶石結(jié)構(gòu)的(Mn,Co)3O4負(fù)載在還原氧化石墨烯(rGO)上,并作為混合電極的正極,特殊結(jié)構(gòu)(多孔、3D結(jié)構(gòu))的rGO作為混合電容器的負(fù)極,組裝測(cè)試混合性超級(jí)電容器的電化學(xué)性能。
第一部
2、分采用水熱法及酸處理制備獲得了多孔3D還原氧化石墨烯。電極材料具有寬的工作電壓范圍-1.2~0V,工作電壓高達(dá)1.2V,實(shí)驗(yàn)測(cè)得最高的比容量達(dá)206F/g,循環(huán)4000次后,電極材料比容量保持了初始值的98%。
第二部分實(shí)驗(yàn)利用溶劑熱及燒結(jié)熱處理兩步法,成功制備了孔隙豐富的CoMn2O4與rGO的復(fù)合物,通過(guò)調(diào)節(jié)混合溶劑的體積比,實(shí)現(xiàn)復(fù)合物微觀形貌由納米棒到納米片的轉(zhuǎn)變,納米片擁有更高的比表面積及更小的孔徑大約3nm;研究并分
3、析了復(fù)合物微觀形貌生長(zhǎng)機(jī)理及電化學(xué)性能。
第三部分實(shí)驗(yàn)利用制備的復(fù)合物及多孔3D還原氧化石墨烯分別作為混合型超級(jí)電容器的正負(fù)極,發(fā)現(xiàn)當(dāng)工作電勢(shì)窗為1.6V時(shí)為最優(yōu)電勢(shì),電極材料無(wú)明顯的極化現(xiàn)象產(chǎn)生。
第四部分實(shí)驗(yàn)首次提出了全新的一步水熱法制備過(guò)渡金屬氧化物(CoMn)(CoMn)2O4與rGO的復(fù)合物,實(shí)現(xiàn)高結(jié)晶度的納米尺寸的金屬氧化物顆粒均勻附著生長(zhǎng)在rGO的片層上,該材料可同時(shí)作為鋰離子電池負(fù)極及超級(jí)電容器電極材
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