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《石墨烯基復(fù)合儲(chǔ)能材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文題名(中英對(duì)照):石墨烯基復(fù)合儲(chǔ)能材料的制備及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用ThePreparationofGraphene-basedCompositesandtheirApplicationinSupercapacitors作者姓名:林沃榮指導(dǎo)教師姓名及學(xué)位、職稱:袁定勝博士、教授學(xué)科、專業(yè)名稱:物理化學(xué)論文提交日期:2015年5月論文答辯日期:2015年5月答辯委員會(huì)主席:論文評(píng)閱人:學(xué)位授予單位和日期:獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成
2、果,也不包含為獲得暨南大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名:簽字日期:年月日2015屆暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解暨南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán),允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)暨南大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。摘要本文旨在探索使用廉價(jià)、環(huán)保、簡(jiǎn)單、易于實(shí)際應(yīng)用的方法來(lái)制備具有優(yōu)越儲(chǔ)能性能的電極材料,通過(guò)采
3、用各種表征技術(shù),對(duì)電極材料的結(jié)構(gòu)和形貌加以分析,并模擬超級(jí)電容器對(duì)電極材料性能進(jìn)行更準(zhǔn)確地評(píng)估。具體歸納如下:(1)我們采用綠色環(huán)保、簡(jiǎn)單易行、原料來(lái)源豐富的方法制備出高電化學(xué)儲(chǔ)能性能的電極材料,即細(xì)菌纖維素與氧化石墨烯復(fù)合后再炭化的石墨烯—碳納米纖維復(fù)合物(rGO@CNF),這使細(xì)菌纖維素衍生出的碳纖維插入石墨烯的片層中。由于其具有獨(dú)特的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),rGO@CNF在6MKOH為電解液的三電極體系下有超高的比電容2(263F/g)。在雙電極體系下的面積比電容達(dá)54.5mF/cm,并且該對(duì)稱超級(jí)電容器在循環(huán)5000圈后仍然有95.5%的保持率。(2)我們利用低成本,環(huán)境友好和可規(guī)?;?/p>
4、產(chǎn)的水熱方法制備了介孔鈷/鋁水滑石(Co/AlLDHs)納米片正極材料,這個(gè)電極材料的比電容值可達(dá)1158F/g;利用改進(jìn)的Hummer法制備剝離效果好的氧化石墨烯,并用綠色簡(jiǎn)單的水熱法還原成石墨烯并作為負(fù)極材料。使用以上兩種電極材料成功設(shè)計(jì)了一個(gè)非對(duì)稱超級(jí)電容器,該非對(duì)稱超級(jí)電容器(ASC)有優(yōu)秀的電化學(xué)性質(zhì),即34.7Wh/kg的能量密度和5.6kW/kg的最大功率密度,循環(huán)穩(wěn)定性能也非常優(yōu)越(2000圈后有93%保持率)。(3)我們采用簡(jiǎn)單的水熱法合成了一種Co/Al水滑石納米片包裹碳布(CC@Co/AlLDHs)的電極材料作為超級(jí)電容器的正極,該電極材料在三電極測(cè)試中有著優(yōu)
5、秀的儲(chǔ)能性能;通過(guò)簡(jiǎn)單的方法將石墨烯與碳布復(fù)合應(yīng)用為超級(jí)電容器的負(fù)極,這是依據(jù)石墨烯的自組裝粘附于碳布上的。這兩個(gè)電極都無(wú)須添加粘合劑與導(dǎo)電劑,使用這兩個(gè)正負(fù)極組裝成一個(gè)三明治結(jié)構(gòu)的柔性半固態(tài)超級(jí)電容器,該非對(duì)稱超級(jí)電容器有著優(yōu)越的電化3學(xué)性能(能量密度0.61mWh/cm)。關(guān)鍵詞:超級(jí)電容器;Co/Al水滑石;石墨烯;復(fù)合材料IABSTRACTThemotivationofthispaperisfocusesonexploringalow-cost,environmental,simple,andgreenmethodtopreparematerialswithagoodcap
6、acitiveperformance.Thestructureandmorphologiesofthematerialsareinvestigatedbyvariouscharacterizationmethods.Asuper-capacitorwasdesigntoaccuratelyevaluatethecapacitiveperformanceoftheelectrodematerials.Therelativestudycanbesummarizedasfollows:Wecarriedoutagreen,simpleandcost-effectivemethodtopr
7、eparehigh-performanceelectrodematerials.rGO@CNFwaspreparedbyinsertingthebacterialcelluloseintothelayerofgraphene,andthencarbonizingthematacertaintemperature.ThespecificcapacitancevalueofrGO@CNFcanbeupto263F/ginthree-electrodesystembecau