納米四氧化三鈷系化合物的合成及其超級電容性能的研究.pdf

1、近年來，超級電容器作為一種功率密度高，循環(huán)壽命長的新型綠色儲能裝置，被學(xué)術(shù)界和工業(yè)界廣泛研究。由于具有廉價，儲存量大，環(huán)保的特點(diǎn)和優(yōu)異的電化學(xué)性能，Co3O4成為最有應(yīng)用前景的超級電容器電極材料之一。然而，在電極反應(yīng)中，由于Co3O4較低的電導(dǎo)率和電解液進(jìn)入電極微觀結(jié)構(gòu)的困難，界面電荷傳輸受到限制。因此，將導(dǎo)電性良好的碳材料加入電極材料中或合成一種利于離子轉(zhuǎn)移的微觀結(jié)構(gòu)都將成為有效提高Co3O4電極性能的方法。因此，論文對Co3O4系列

2、超級電容器電極材料如Co3O4納米片-石墨烯(GNS)復(fù)合物和Co3O4納米空心球進(jìn)行研究。論文的主要內(nèi)容如下:
　　 采用水熱-熱分解法制備了Co3O4納米片-石墨烯復(fù)合物，通過XRD，SEM，TEM和Raman研究其物相和形貌，通過循環(huán)伏安，恒流充放電和交流阻抗對其電化學(xué)性能進(jìn)行表征，初步探討了不同石墨烯含量對復(fù)合物電容性能的影響。結(jié)果表明，石墨烯的加入有效提高了復(fù)合物的電導(dǎo)率和抑制了循環(huán)過程材料的體積膨脹，有利于減小電極內(nèi)

3、阻，提高大倍率性能和循環(huán)性能。以2.0 M KOH水溶液為電解液，在0.625 A/g和12.5 A/g電流密度下，Co3O4納米片/7.0％石墨烯復(fù)合物的比容量分別可達(dá)703.4 F/g和385.1F/g。在1.25 A/g電流密度下，1000次充放電循環(huán)后復(fù)合物比容量增加18.7％。通過對比4.1％，7.0％和12.3％石墨烯含量的復(fù)合物電容性能，7.0％的石墨烯含量對復(fù)合物的電容性能提高最大。
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