石墨烯及其在活性炭基超級電容器中的性能與應用.pdf

1、本論文研究探索石墨烯的合成、表征、改性及其在超級電容器中的應用。采用金屬焰還原法及化學氧化還原制備高導電性能石墨烯，并將其作為導電劑與活性炭復合使活性炭基超級電容能獲得更優(yōu)異的性能。
　　（1）通過研究YP型活性炭與8B型活性炭超級電容器在6M KOH水系，1M Et4NBF4/PC有機系及 EMI-TFSI離子液體電解液中的比電容、等效串聯(lián)電阻及倍率性能等電化學性能，我們發(fā)現(xiàn)與8B型活性炭相比，YP型活性炭有著較為優(yōu)異的倍率性能

2、，這與YP型活性炭的中孔含量、電解液離子尺寸、碳粒粒徑、表面含氧官能團及石墨微晶結構有著最為直接的關系。
　?。?）采用金屬鎂與干冰燃燒熱反應制備出少層石墨烯。少層石墨烯是在反應生成的氧化鎂基底上沉積生長而成。少層石墨烯作為超級電容器的電極材料時，因不可逆團聚的影響，其比電容僅稍低。然而，當應用少層石墨烯做導電填充劑時，其與活性炭的復合電極材料可以得到較高的比電容，這是一種提高活性炭電極材料的電容性能的新設計。
　?。?）此

3、外，我們研究比較了石墨烯、單壁碳納米管、乙炔黑及石墨等碳素材料作為活性炭電極的導電劑時，它們對活性炭基超級電容器的電化學性能的影響及機理。借助超聲輔助制備復合材料時，石墨烯與活性炭內部產生分布的三維孔洞結構對提高超級電容器的性能有極大的好處，導致石墨烯與活性炭復合結構一方面有助于改善電解液的浸潤；另一方面，微波石墨烯貢獻了比電容并提高了活性炭電極的導電性。
　?。?）采用非化學反應交聯(lián)劑，即交聯(lián)劑與氧化石墨烯不發(fā)生化學作用，制備了