碳納米管復合結構的制備及在超級電容器中的應用.pdf

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1、物理化學學~E(WuliHuaxueXuebao)Acta尸．．Chim．Sin．2012，28(10)，2269-22752269October[Article]dOi：10．3866／PKU．WHXB201209061www．whxb．pku．edu．cn三維碳微米管，碳納米管復合結構的制備及在超級電容器中的應用黃雯趙進康琪徐凱臣于鎮(zhèn)王建馬延文黃維(有機電子與信息顯示國家重點實驗室培育基地，信息材料與納米技術研究院，南京郵電大學，南京210046)摘要：利用天然生物質楊絮特殊的管狀結構通過簡

2、單的高溫碳化法制備出碳微米管(CMTs)．將所得到的碳微米管作為基底，采用化學氣相沉積法制備出三維結構的碳微米管／碳納米管(CNTs)復合材料．利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)光譜儀、拉曼光譜儀對其進行了詳細分析．通過兩電極測試體系對其超級電容性能進行測試，碳微米管，碳納米管復合電極在1mol·Li~SO電解液中的比電容值可達77F·g～，遠大于碳微米管的比電容值(23F·g。)．關鍵詞：碳微米管：碳納米管：楊絮：生物質：超級電容器中圖分類號：0646

3、PreparationofThree-DimensionalCarbonMicrotube／CarbonNanotubeCompositesandTheirApplicationinSupercapacitOrHUANGWenZHAOJinKANGQiXUKai—ChenYUZhenVVANGJianMAYan．WenHUANGWe．_(JiangsuKeyLaboratoryforOrganicElectronics＆InformationDisplaysandInstituteofAdvan

4、cedMaterials．NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210046,PR．China)Abstract：Carbonmicrotubes(CMTs)werepreparedbythecarbonizationofpoplarcatkinsaccordingtotheirnaturalmicrotubularstructure．TheCMIswerethenusedasthesubstrateforgrowingcarb

5、onnanotubes(CN1_s)bychemicalvapordeposition．Thepreparedthree—dimensionalCMT，CNTcompositeswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，X-raydifraction(XRD)，andRamanspectroscopy．Two—electrodesupercapacitorcells

6、constructedwiththeCMT／CNTshowedaspecificcapacitanceof77F·g。with1mol·L～Li2SO4electrolyte．whichismuchhigherthanthatforCMTs(23F·g。)．KeyWords：Carbonmicrotube；Carbonnanotube；Poplarcatkin；Biomass；SupercapacitOr1引言近幾十年發(fā)現(xiàn)的碳材料家族的新成員，它們在燃料碳材料涵蓋范圍廣，是一類應用廣泛的結構和電

7、池、-，生物傳感、超級電容器和藥物傳輸?shù)缺姽δ懿牧希渲懈焕障⑻技{米管(CNTs)、石墨烯是多領域具有廣泛的應用價值．此外不同結構的碳材Received：July3，2012；Revised：September6，2012；PublishedonWeb：September6，2012．Correspondingauthors．HUANGWei，Emaihiamwhuang@njupt．edu．cn．MAYan—Wen，Email：iamywma@njupt．edu．cn．Theprojectw

8、assupportedbytheNationalBasicResearchProgramofChina(20O9CB93O60O，2Ol2CB933301)，NationalNaturalScienceFoundationofChina(20833002，20903057，20905038，20974046)，MinistryofEducationofChina(IRT1148)，PriorityAcademicProgramDevelopmentofJiangsuHigherEducation