金屬摻雜碳?xì)饽z、氧化石墨烯-V2O5復(fù)合物超級(jí)電容器電極材料的制備及研究.pdf

1、電容器是儲(chǔ)存電荷的常用電子器件，在許多電子設(shè)備中得到了廣泛的運(yùn)用。在科技日新月異發(fā)展的今天，由于新時(shí)期行業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，早期的電路結(jié)構(gòu)逐漸被更復(fù)雜的電路形式取代，普通的電容器已經(jīng)滿足不了電路運(yùn)行的需要。為了達(dá)到高負(fù)荷或超負(fù)荷電路運(yùn)行的需要，國(guó)內(nèi)開始推廣使用超級(jí)電容器，這種器件在性能上比傳統(tǒng)電容器更為優(yōu)越。超級(jí)電容器開發(fā)的關(guān)鍵在于電極材料的制備，本論文針對(duì)這點(diǎn)研究了金屬摻雜碳?xì)饽z雙電層電容器電極材料以及氧化石墨烯/V2O5復(fù)合物贗電容

2、器電極材料的制備并表征了其性能。主要內(nèi)容如下:
　　1、我們展示了一種采用金屬硝酸鹽為催化劑，通過溶膠-凝膠法合成金屬摻雜碳凝膠并最終碳化得到金屬摻雜碳?xì)饽z材料的方法。在本實(shí)驗(yàn)中，金屬硝酸鹽同時(shí)作為溶膠-凝膠反應(yīng)以及碳凝膠石墨化的催化劑。同時(shí)，金屬離子的加入使得所生成的碳?xì)饽z石墨化程度增加，形成二維孔道狀結(jié)構(gòu)，有利于電解液離子的傳輸過程。合成得到的產(chǎn)物采用X射線衍射、拉曼光譜、熱失重分析、氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)、循環(huán)伏安法以及恒流充

3、放電等表征手段進(jìn)行表征。同時(shí)循環(huán)壽命測(cè)試的結(jié)果表明，我們制備得到的金屬摻雜碳?xì)饽z材料具有良好的電容性能，在超級(jí)電容器的實(shí)際應(yīng)用方面有很大的潛力。
　　2、我們基于水熱法，展示了一種一步合成氧化石墨烯/V2O5復(fù)合材料的方法。在本實(shí)驗(yàn)中，通過添加少量的氧化石墨烯，一方面能夠提高V2O5的導(dǎo)電性能，另一方面氧化石墨烯表面所具有的含氧功能基團(tuán)能夠提高復(fù)合材料的親水性能，為其在水性電解液中的應(yīng)用提供依據(jù)。復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和組成采用掃描電子