功能型单层石墨烯的热剥离法制备及其超电容性能 被引量：22

1

作者 杜庆来 张立逢 +2 位作者 郑明波 曹洁明 王少刚 《化学研究》 CAS 2010年第3期18-23,共6页

以氧化石墨(GO)作为前驱体,在两种不同热剥离温度下制备了两类功能型单层石墨烯.其中第一类功能型单层石墨烯通过在较低温度及空气气氛下热剥离GO制备;第二类功能型单层石墨烯通过在氮气保护下高温热剥离GO得到;利用氮气吸附-脱附方法... 以氧化石墨(GO)作为前驱体,在两种不同热剥离温度下制备了两类功能型单层石墨烯.其中第一类功能型单层石墨烯通过在较低温度及空气气氛下热剥离GO制备;第二类功能型单层石墨烯通过在氮气保护下高温热剥离GO得到;利用氮气吸附-脱附方法测定了两类样品的比表面积,利用电化学测试方法分析了其超电容性能.结果表明,通过低温热剥离的方式即可以有效剥离GO;两类样品均具有较高的BET比表面积.低温热剥离GO所制备的功能型单层石墨烯在2 mol/L KOH体系中的最大比电容值约为220 F/g;而通过高温热剥离GO所制备的功能型单层石墨烯虽然同样具有较高的BET比表面积,但其最大比电容值下降至约150 F/g.这表明通过低温热剥离GO所制备的功能型单层石墨烯具有更优异的超电容性能. 展开更多

关键词 功能型单层石墨烯 热剥离 制备 超电容性能

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低热固相法制备纳米MnO_2/CNT超电容复合电极的循环稳定性(英文) 被引量：7

2

作者 胡洁 袁安保 +1 位作者 王玉芹 王秀玲 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第5期987-993,共7页

为了改善纳米MnO2超级电容器电极的充放电循环稳定性,以Mn(OAc)2·4H2O、NH4HCO3和碳纳米管(CNT)为原料,采用低热固相反应得到前驱体,再经焙烧和酸处理,制备了一系列CNT含量不同的纳米MnO2/CNT复合电极材料,并用X射线衍射(XRD)、透... 为了改善纳米MnO2超级电容器电极的充放电循环稳定性,以Mn(OAc)2·4H2O、NH4HCO3和碳纳米管(CNT)为原料,采用低热固相反应得到前驱体,再经焙烧和酸处理,制备了一系列CNT含量不同的纳米MnO2/CNT复合电极材料,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积测定方法对其进行了表征.XRD分析结果表明,复合材料中的MnO2为纳米γ-MnO2.研究了复合电极在1mol·L-1LiOH电解质中的电化学性能,并与不含CNT的纯纳米MnO2电极进行了比较.结果表明,含CNTs为10%(w,质量分数,下同)和20%的MnO2/CNT复合电极的循环稳定性远优于纯纳米MnO2电极的循环稳定性,其中含10%CNTs的MnO2/CNT复合电极不仅具有良好的循环稳定性,而且在1000mA·g-1高倍率充放电条件下仍具有200F·g-1的高比电容. 展开更多

关键词 纳米MnO2/CNT复合电极 超电容性能 循环稳定性 低热固相法 LiOH电解质

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三维石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及超电容性能研究

3

作者 买静 买莉 《科技创新与应用》 2024年第23期90-93,共4页

该研究旨在探讨三维石墨烯/碳纳米管复合材料的生产方法和其超电容特性。用平衡沉积法制备Ni-Mg-Al三元金属氧化物(TMO),并用一步化学气相沉积法(CVD),以CH4为碳源,Ar为保护气体,通过Ni的原位还原过程,成功制备出碳纳米管(CNTs),并且在M... 该研究旨在探讨三维石墨烯/碳纳米管复合材料的生产方法和其超电容特性。用平衡沉积法制备Ni-Mg-Al三元金属氧化物(TMO),并用一步化学气相沉积法(CVD),以CH4为碳源,Ar为保护气体,通过Ni的原位还原过程,成功制备出碳纳米管(CNTs),并且在Mg与Al的金属氧化物中形成石墨烯(GR)。最后采取水热处理方式,有效剔除TMO,成功生产出三维石墨烯(3DGR)/CNTs的混合物。同时通过调节Ni、Mg和Al 3种金属离子的摩尔比、生长温度和生长时间,并借助3DGR/CNTs复合材料的结构和电容特性,来对CNTs和GR 2种成分的生长动力学差异进行适当的管理和改善。经过研究,发现CNTs复合材料的电子传输路径得到CNTs与GR的共同作用,这对于显著提高其导电特性,进一步增强其电容性能具有积极影响。 展开更多

关键词 三维石墨烯 碳纳米管复合材料 制备 超电容性能 协同效应

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梧桐皮基高比表面积碳材料的制备及其超电容性能 被引量：4

4

作者 张涛 郑明波 +2 位作者 李念武 吕洪岭 曹洁明 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期107-109,共3页

以废弃的梧桐皮为原料、KOH为活化剂,采用二次活化法制备了高比表面积碳材料,对样品进行了扫描电镜(SEM)和氮气吸脱附表征,并利用循环伏安以及恒电流充放电研究了样品的超电容性能。研究结果表明,当活化剂与梧桐皮的质量比为3:1时,样品... 以废弃的梧桐皮为原料、KOH为活化剂,采用二次活化法制备了高比表面积碳材料,对样品进行了扫描电镜(SEM)和氮气吸脱附表征,并利用循环伏安以及恒电流充放电研究了样品的超电容性能。研究结果表明,当活化剂与梧桐皮的质量比为3:1时,样品的比表面积达到最大(2141m2·g-1),电化学性能最佳。当电流密度为1A·g-1时,其最大比电容可达344F·g-1,表现出优异的电化学性能。 展开更多

关键词 超级电容器 梧桐皮 高比表面积 超电容性能

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Co_3O_4/MnO_2杂化纳米线阵列的超电容性能研究 被引量：4

5

作者 周小燕 李小平 廖本洪 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2018年第7期124-131,共8页

作为解决当前能源问题的新型储能设备,超级电容器正在被广泛应用到各个领域。而作为超级电容器核心部分的电极材料的优化成为实验研究的重点。为此,进行了Co-Mn复合杂化纳米阵列的制备以及其超电容性能的探索。通过水热合成法,以泡沫镍... 作为解决当前能源问题的新型储能设备,超级电容器正在被广泛应用到各个领域。而作为超级电容器核心部分的电极材料的优化成为实验研究的重点。为此,进行了Co-Mn复合杂化纳米阵列的制备以及其超电容性能的探索。通过水热合成法,以泡沫镍为基底材料,将硝酸钴、硝酸锰和尿素按一定比例配好,采用控制单一变量的方法,以反应物的配比、水热温度及水热时间为研究对象进行探索性实验。通过XRD、SEM分析所制备样本的结构和形貌特征,并在电化学工作站对其进行循环伏安测试和充放电测试。研究结果表明:按照实验方案可以制备得到Co_3O_4/MnO_2杂化纳米线阵列;在90℃、硝酸钴100 mmol·L^(-1)、硝酸锰50 mmol·L^(-1)、水热反应10 h时制备得到的杂化纳米线阵列的超电容性能最好。 展开更多

关键词 水热反应 CO3O4 MNO2 纳米结构 超电容性能

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g-C_3N_4/C-DOTs复合物材料的制备及其超电容性能研究 被引量：3

6

作者 魏颖 郭景阳 +1 位作者 张文博 张庆国 《渤海大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第3期225-231,共7页

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种类石墨烯状二维半导体材料,具有独特的电子结构、比表面积大、廉价易得、化学稳定性和热稳定性良好等特点,在超级电容器领域有着巨大的应用前景.本文以尿素和碳点(C-DOTs)的乙醇溶液为原料,采用一步烧结法... 石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种类石墨烯状二维半导体材料,具有独特的电子结构、比表面积大、廉价易得、化学稳定性和热稳定性良好等特点,在超级电容器领域有着巨大的应用前景.本文以尿素和碳点(C-DOTs)的乙醇溶液为原料,采用一步烧结法制得二维层状g-C_3N_4/C-DOTs复合材料,对其进行透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)分析,发现复合材料具有类石墨烯的片层状褶皱结构,片层表面均匀分布粒径为6 nm的碳点,具有较大的比表面积.将材料用作扣式超级电容器电极材料进行电化学测试,在不同扫速下其CV曲线均呈现出理想的电容矩形特征,且当扫速增大到400 m V/s时,曲线仍没有偏离矩形,说明材料内阻小,倍率性能优异.当电流密度为2 A/g时,比容量可达到216.4 F/g,充放电效率为94.5%.与单纯氮化碳材料相比,g-C_3N_4/C-DOTs复合材料具有更大的比容量性能和更高的充放电效率,是一种理想的超级电容器电极材料. 展开更多

关键词 g-C3N4 碳点 二维层状复合物 超电容性能

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MnOOH/石墨纳米片阵列复合电极的制备及其对称型超级电容器的性能 被引量：2

7

作者 陈婵娟 张雅迪 +2 位作者 郭秉淑 安玉峰 胡中爱 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期219-222,共4页

采用电化学活化剥落的石墨纳米片阵列(GNSA)作为导电基质,然后通过阴极还原电沉积法一步制得碱式氧化锰/石墨纳米片阵列(MnOOH/GNSA)复合电极。形貌表征表明,复合电极呈现纳米花形貌。电化学测试表明在沉积时间为120s时制得的复合电极... 采用电化学活化剥落的石墨纳米片阵列(GNSA)作为导电基质,然后通过阴极还原电沉积法一步制得碱式氧化锰/石墨纳米片阵列(MnOOH/GNSA)复合电极。形貌表征表明,复合电极呈现纳米花形貌。电化学测试表明在沉积时间为120s时制得的复合电极具有最佳超电容性能,用所制备的MnOOH/GNSA复合电极组装成的对称型超级电容器,当电压为1.8V,扫速为5mV/s时,比电容为1206F/m^2,能量密度为0.54Wh/m^2,对应的功率密度为5.4W/m^2。 展开更多

关键词 超级电容器 石墨纳米片阵列 MnOOH 复合电极 超电容性能

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石墨烯/碳黑复合材料的制备及其超电容性能 被引量：2

8

作者 徐天然 王海岸 +2 位作者 蒋柱 黄朋飞 方道来 《安徽工业大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第2期129-133,共5页

采用水热法将氧化石墨烯和氧化碳黑均匀分散体系还原,制得石墨烯/碳黑复合材料。用X射线衍射、场发射扫描电镜、循环伏安法、恒流充放电和电化学阻抗谱等技术,对该复合材料的结构及其电化学性能进行表征。结果表明:纳米碳黑颗粒成功插... 采用水热法将氧化石墨烯和氧化碳黑均匀分散体系还原,制得石墨烯/碳黑复合材料。用X射线衍射、场发射扫描电镜、循环伏安法、恒流充放电和电化学阻抗谱等技术,对该复合材料的结构及其电化学性能进行表征。结果表明:纳米碳黑颗粒成功插入到石墨烯片层之间,且有效抑制了石墨烯的团聚,增大了石墨烯片层间距,形成具有开放纳米通道的三维结构;该复合材料的比电容和倍率性能明显优于单一的石墨烯。 展开更多

关键词 超电容性能 石墨烯 碳黑 复合材料

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Ni(OH)_2/C复合电极材料的合成及超电容性能研究 被引量：1

9

作者 吴春燕 蔡敏 《化工技术与开发》 CAS 2018年第11期1-3,共3页

采用溶剂热法合成Ni(OH)_2/C复合电极材料,研究C对复合电极材料电化学性能的影响。测试结果表明,产物为片状不规则外观,且Ni(OH)_2未发生晶型结构改变,Ni(OH)_2/C复合电极材料表现出较好的电化学性能,首次放电比容量达到185.0 F·g^... 采用溶剂热法合成Ni(OH)_2/C复合电极材料,研究C对复合电极材料电化学性能的影响。测试结果表明,产物为片状不规则外观,且Ni(OH)_2未发生晶型结构改变,Ni(OH)_2/C复合电极材料表现出较好的电化学性能,首次放电比容量达到185.0 F·g^(-1)。当测试电流密度为0.5A·g^(-1)时,充放电循环200次后的比容量保持率为92.5%,说明复合材料具有较好的循环稳定性。 展开更多

关键词 Ni(OH)2/C 复合电极材料 超电容性能

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VO2/C-TiO2纳米管复合阵列的制备及其超电容性能 被引量：1

10

作者 贾成龙 王文芳 +4 位作者 王岩 崔接武 秦永强 张勇 吴玉程 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1632-1642,共11页

在阳极氧化法制备有序TiO_2纳米管阵列(TiO_2 NTAs)的基础上,通过气氛保护退火实现碳改性处理(C-TiO_2NTAs),并进一步采用水浴沉积工艺可控制备VO_2/C-TiO_2纳米管复合阵列(VO_2/C-TiO_2 NTAs)。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(X... 在阳极氧化法制备有序TiO_2纳米管阵列(TiO_2 NTAs)的基础上,通过气氛保护退火实现碳改性处理(C-TiO_2NTAs),并进一步采用水浴沉积工艺可控制备VO_2/C-TiO_2纳米管复合阵列(VO_2/C-TiO_2 NTAs)。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电镜(FESEM)和场发射透射电镜(TEM)对VO_2/C-TiO_2 NTAs的物相、成分和形貌进行表征,利用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)以及电化学阻抗谱(EIS)测试VO_2/C-TiO_2 NTAs的超电容性能。结果表明:在浓度为0.01 mol/L的VOSO4溶液中90℃沉积3 h,VO_2/C-TiO_2 NTAs的比电容最佳,当电流密度为1 A/g、比电容为316 F/g,且经过1000次恒电流循环充放电后,其电容保持率为82%。 展开更多

关键词 VO2纳米颗粒 TI O2纳米管阵列 水浴沉积 超电容性能

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M_(3)O_(4)(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体的简易制备及超电容性能研究 被引量：1

11

作者 王义良 艾云龙 +8 位作者 杨书伟 梁炳亮 郑振环 欧阳晟 何文 陈卫华 刘长虹 张建军 刘智勇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期425-430,共6页

高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注。本工作采用简单易行的固相反应法制备了M_(3)O_(4)(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体,采用不同手段对粉体进行表征,并采用涂覆法制备了M_(3)O_(4)/泡沫镍(M_(3)O_(4)/NF)复... 高熵氧化物以其独特的结构和潜在的应用前景引起了越来越多的关注。本工作采用简单易行的固相反应法制备了M_(3)O_(4)(M=FeCoCrMnMg)高熵氧化物粉体,采用不同手段对粉体进行表征,并采用涂覆法制备了M_(3)O_(4)/泡沫镍(M_(3)O_(4)/NF)复合电极,研究其超电容性能。结果表明,随着煅烧温度升高,Fe_(2)O_(3)(H)/Co_(3)O_(4)(S)/Cr_(2)O_(3)(E)和Mn_(2)O_(3)(B)相继固溶进入尖晶石主晶相晶格;在900℃煅烧2 h所得M_(3)O_(4)粉体的平均粒径为0.69μm,具有单一尖晶石结构(面心立方,Fd-3m,a=0.8376 nm),且Fe、Co、Cr、Mn和Mg五种元素在晶粒内均匀分布,呈典型的高熵氧化物特征。此外,M_(3)O_(4)/NF复合电极在1 mol/L KOH的电解液中,当电流密度为1 A·g^(-1)时,其质量比电容达到193.7 F·g^(-1),可见M_(3)O_(4)高熵氧化物在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 M3O4高熵氧化物 固相反应法 尖晶石结构 超电容性能

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多孔NiCo_2O_4的合成、表征及其超电容性质研究

12

作者 王耀先 孙彦伟 贺国旭 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期416-418,共3页

采用化学均相沉淀法并进行后期热处理,制备出了NiCo_2O_4双金属氧化物纳米材料;场发射电镜(FESEM)显示其微观结构是由大量超薄纳米片自组装形成的蜂窝状多孔结构,这种结构为电极反应提供了巨大的反应界面和更多的电化学反应活性点,十分... 采用化学均相沉淀法并进行后期热处理,制备出了NiCo_2O_4双金属氧化物纳米材料;场发射电镜(FESEM)显示其微观结构是由大量超薄纳米片自组装形成的蜂窝状多孔结构,这种结构为电极反应提供了巨大的反应界面和更多的电化学反应活性点,十分有利于赝电容的形成;将其制成电极进行电化学测试,结果表明其具有较好的倍率特性、很高的循环稳定性和较高的比电容,在电流密度为8 A/g时,比电容达到了458.8 F/g,展现出了良好的超电容性能。 展开更多

关键词 NiCo2O4 超电容性能 化学均相沉淀法 电极材料 比电容

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Ni(OH)_2/ACMS复合电极材料的合成及其超电容性能研究

13

作者 吴春燕 《化工技术与开发》 CAS 2019年第3期8-10,共3页

以可溶性淀粉为原料,通过水热法和高温碳化得到活性炭微球(ACMS),然后与Ni(Ac)_2·4H_2O、LiOH溶液反应,得到Ni(OH)_2/ACMS复合电极材料。测试结果表明,最终产物具有球状规则外观,Ni(OH)_2均匀分布在其表面,XRD测试表明Ni(OH)_2晶... 以可溶性淀粉为原料,通过水热法和高温碳化得到活性炭微球(ACMS),然后与Ni(Ac)_2·4H_2O、LiOH溶液反应,得到Ni(OH)_2/ACMS复合电极材料。测试结果表明,最终产物具有球状规则外观,Ni(OH)_2均匀分布在其表面,XRD测试表明Ni(OH)_2晶型结构未发生改变。Ni(OH)_2/ACMS复合电极材料具有良好的电化学性能,首次放电比容量为223.0 F·g^(-1),在0.5A·g^(-1)测试电流密度条件下,充放电循环200次后的比容量保持率为90.0%,说明复合材料具有较优异的循环稳定性。 展开更多

关键词 Ni(OH)2/ACMS 复合电极材料 超电容性能

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