电化学法制备石墨烯基复合材料及其在超级电容器中的研究进展

石墨烯及其复合材料作为一种新型功能材料在能量存储领域受到广泛的关注.电化学制备技术相比于其他的制备手段具有安全、高效、绿色的优点.本文综述了电化学法制备石墨烯/纳米金属复合材料、石墨烯/金属氧化物(氢氧化物)复合材料、石墨烯/聚合物复合材料等的研究进展及其在超级电容器上的应用,以期为电化学制备石墨烯及其复合材料在超电领域的研究提供参考.     

石墨烯及其纳米复合材料的制备与应用研究

石墨烯作为一种新兴二维碳纳米材料,具有完美的晶体结构和诸多优异的物理化学性能.石墨烯独特的电学、热学、光学和力学性能,使其在电子器件、导热材料、气体传感器、感光元件以及环境科学等领域具有广阔的应用前景.其潜在的实际应用价值,使石墨烯材料的开发成为当前最受关注的研究热点之一.本文从石墨烯的来源、结构、分类和基本性质出发,概述了石墨烯及其衍生物的制备方法及属性特征,进而介绍了石墨烯及其衍生物纳米复合材料在电子、材料、储能和环境等领域中的最新研究进展,并对石墨烯及其纳米复合材料的发展前景进行了展望.     

多孔石墨烯的制备及应用

多孔石墨稀是石墨稀的一种新型衍生物,是指在石墨烯的二维基面上具有纳米级孔道的碳材料.由于多孔石墨烯具有优异的电化学性能,其在多个领域得到广泛的关注.文中主要对多孔石墨烯的一些物理化学特性、制备方法和技术、以及所涉及应用领域等方面的研究进展进行了总结和展望.     

苏州纳米所电化学法高产率制备石墨烯研究获进展

<正>石墨烯材料具有优异的物理化学性能,在微电子、储能器件、传感器、导热材料、功能复合材料等诸多应用领域备受关注。电化学解离是一种工艺简单制备石墨烯材料的方法。然而,该方法制备石墨烯材料还存在着产率低、质量差等问题。另外,石墨烯较小的片层尺度也使其在实际应用中受到了一定的限制。三维石     

三维石墨烯/In2O3/聚吡咯复合材料制备及室温气敏性能

采用两步法制备三维石墨烯/In2O3/聚吡咯(3D-rGO/In2O3/PPy)三元复合材料,首先合成二元复合材料三维石墨烯/In2O3(3D-rGO/In2O3),然后以此为载体,通过吡咯单体的原位聚合得到最终产物.通过XRD、FTIR、FESEM、TEM和氮气吸附-脱附对合成材料进行表征,研究了其室温气敏性能,分析了三元复合材料的气敏机理.结果 表明,复合3D-rGO与PPy后,三元复合材料的工作温度降低至室温,室温时对200ppm NH3的灵敏度达到18.8,对NH3有较高的灵敏度,响应和恢复时间较短.     

海洋防腐用氧化石墨烯/聚苯胺/二氧化钛的制备

以氧化石墨烯为模板,在酒石酸的存在下合成了水性氧化石墨烯/聚苯胺/二氧化钛复合材料.通过TEM、SEM、XRD和IR等设备对材料进行了表征,并采用光降解和电化学手段研究了复合材料的光催化和防腐性能.结果表明,酒石酸掺杂苯胺单体在氧化石墨烯纳米片层表面聚合获得氧化石墨烯/聚苯胺(G/P)层状结构,纳米二氧化钛均匀分散在G/P前躯体表面,形成水性氧化石墨烯/聚苯胺/二氧化钛(G/P/T)层状复合材料.罗丹明B光降解试验表明,复合材料具有良好的光降解效果,提高了金属材料耐生物腐蚀性能;G/P/T改性的环氧树脂则有效地改善了铝合金的腐蚀状况,将铝合金的自腐蚀电流从10-5 A/cm2降低至约10-11 A/cm2.     

多孔BaTiO3的制备及多孔BaTiO3/PVDF复合材料性能研究

采用溶胶凝胶法,以聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)为模板剂,经80℃反应制备了BaTiO3溶胶,向溶胶中加入100 nm实心BaTiO3得到多孔BaTiO3前驱体,经550℃煅烧得到多孔BaTiO3,用偶联剂改性多孔BaTiO3;用溶液浇铸法制备BaTiO3/PVDF复合材料.采用TEM、氮吸附比表面测试仪、精密阻抗分析仪和超高压耐压测试仪表征粉体形貌及复合材料性能.实验结果表明:多孔BaTiO3颗粒直径为120 nm,比表面积46 m2·g-1,当多孔BaTiO3添加量10vol;时,复合材料介电常数达到21.4,场强达到261 kV/mm,该复合材料在高储能电容器材料具有应用潜力.     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及超电容性能研究进展

近年来,石墨烯/聚苯胺复合材料由于自身优异的电化学性能引起了国内外学者的广泛关注,石墨烯具有大的比表面积和双电层电容特性,聚苯胺具有高赝电容特性,二者协同作用使其复合材料的超电容性能大大提高.主要介绍石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及电容性能的影响因素,总结三维石墨烯/聚苯胺复合材料的构筑方法,并对复合材料未来在超级电容器领域的发展趋势进行了展望.     

石墨烯/金属氧化物在超级电容器中的应用

超级电容器是新颖的储能材料,石墨烯/金属氧化物复合材料是超级电容器的优秀电极材料.石墨烯的褶皱结构促进了离子电子的快速传输并且促进了电解质和电极材料之间的充分接触,金属氧化物具有高的理论比电容,并且可以通过协同效应进行快速可逆的氧化还原反应.它不仅可以提高材料的比功率和比能量,还可以提高材料的循环稳定性.综合石墨烯/金属氧化物复合材料在超级电容器领域的研究现状,对未来复合材料的发展趋势进行了展望.     

多孔碳化棉复合SnO2锂离子电池负极材料的制备及性能研究

以脱脂棉为原料通过Mg2+模板法获取多孔碳化棉结构,再通过水热法在其表面及内部孔隙负载SnO2颗粒,获得多孔碳化棉与SnO2颗粒的复合材料.利用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱、X射线衍射分析(XRD)分析材料的微观形貌,利用循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)测试评价其作为锂离子电池负极材料的电化学性能.结果表明,通过Mg2+模板法获取负载有SnO2颗粒的多孔碳化棉结构作为负极材料时,在300 mA/g的电流密度下,其容量在100圈后仍维持在500 mAh/g,是一种前景较为理想的锂离子电池负极复合材料.