免费论文摘要：类石墨烯二维面内纳米孔的创造及电化学接洽

超等库容器（Supercapacitor），即电化学库容器，是一种新式的能量保存安装。因其功率密度高、充尖端放电速率快、轮回宁静性崇高和运用温度范畴宽等便宜，遭到人们的普遍关心。电极资料动作超等库容器的中心局部，确定着超等库容器的重要本能。石墨烯（Graphene）资料具备崇高的导热性、超高的表面外表积（2630 m2/g）和宁静的物生化学本能等特性，在超等库容器电极资料上面具备宏大的运用远景。但石墨烯片层间较强的范德华力，使其生存较为重要的聚会题目，进而引导比外表积贬低和孔体积缩小，重要遏制了石墨烯的运用。在石墨烯二维平面内创造纳米孔洞，不只不妨普及资料的外表积，减少资料的比库容，并且不妨供给离子分散通道，减小分散阻碍、普及倍恣意能。本舆论以二茂铁为碳源，以热解二茂铁爆发的Fe2O3为刻蚀剂，经过沙盘扶助一步化学气相堆积（Chemical vapor deposition, CVD）法，在无机片层MgO和MgAl-LDO上成长具备分级纳米孔洞的大比外表积、少聚会的类石墨烯资料，重要接洽处事如次：以二茂铁为碳源，经过化学气相堆积法，在超薄多孔MgO纳米片上成长出无聚会的石墨烯纳米筛，其外表积高达1740 m2/g。进一步的构造表征表露，二维平面散布着洪量的4-8 nm的中孔和100-200 nm的大孔。电化学截止创造，在6.0 mol/L KOH电解质中，当交流电密度为0.5 A/g时，库容值到达303 F/g。两电极尝试体制中，以KOH为电解质，当扫描速率到达1.0 V/s时，轮回伏安弧线保持维持较好的矩形，表露了电极资料高倍恣意能的特性，在KOH和TEABF4/AN（1.0 mol/L）电解质中，弛豫功夫常数（Relaxation time constant, t0）辨别为473 ms和3.5 s，鲜明小于以面内无孔洞的化学恢复石墨烯电极资料在一致前提下测定的功夫常数。以六边形的MgAl-LDO为沙盘，在沟通的化学堆积前提下制备出六边形的碳纳米筛（Carbon nanomesh, CNM），体例接洽了面内孔洞的产生进程。经过变换堆积功夫、高温热解前提（功夫和物资构成），决定了Fe2O3制孔机理和最优制备前提。创造变换堆积功夫可遏制孔密度，变换高温热解功夫可遏制孔尺寸。在优化的制备前提下（CVD功夫为60 min，热解前提为800  ˚C维持90 min）获得的CNM的外表积为1440 m2/g，CNM二维面内散布着1-8 nm和20 nm的孔洞，孔密度为2.11 * 103 个/um2。以6.0 mol/L KOH为电解质，当交流电密度为1.0 A/g时，库容值为271 F/g。两电极截止表明，在交流电密度3.0 A/g下轮回充尖端放电3000次后，库容维持率为97.5%。进一步遏制制备前提，可赢得面内无大孔散布的碳纳米片（Carbon sheets, CS）。在沟通交流电密度下CNM-60-90比CS-60-90具备更小的电压降、更大的比库容、更高的库容维持率和更低的弛豫功夫常数（0.46s vs 1.14 s）。 

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