免费论文摘要：石墨烯基空腹纳米球电极资料修建及其库容本质接洽

电化学库容器因为轮回寿命长、充尖端放电速率快及情况和睦等本质，变成连年来备受关心的储能器件。电极资料是感化电化学库容器本质的要害成分之一。在电化学库容器所接洽的电极资料中，石墨烯基电极资料依附其特殊的物理与化学本质，变成电化学库容珍视重要电报极资料接洽目标。然而，石墨烯基电极资料制备进程中简单爆发聚会，感化其库容的表现，控制了其在电化学库容器电极资料上面的运用。为革新石墨烯基电极资料制备进程中的聚会局面，开拓空腹构造石墨烯基电极资料将为革新制备资料的库容本质供给了大概。同声，过度非金属二氧化锰动作电极资料具备比库容高、资源充分、制备本领大略和环境保护等便宜，仍旧变成最具后劲的非金属氧化学物理电极资料，但其半半导体特性引导的导热性差等题目也亟待处置。为了制备具备较高导热本能和高比含量超等库容器用水极资料，将导热性好的石墨烯与比含量高的二氧化锰或聚吡咯组分复合组建，运用那些组分之间的共同效力，憧憬处置现有电极资料运用进程中的缺点题目。为此，本论文华用氧化恢复法与原位会合法，辨别制备了二氧化锰/石墨烯空腹纳米球复合资料及聚吡咯/石墨烯空腹纳米球复合电极资料，体例接洽了制备资料的电化学本质，为开拓高含量、杰出导热性超等库容器电极资料供给了新的接洽本领和思绪。全文分为四章：第1章（弁言局部）阐明了电化学库容器的储能道理、电极资料分门别类、运用以及生存题目，在此普通上计划了氧化锰、石墨烯及复合资料的构造、本质与制备本领。第2章沿用沙盘导向法开始制备了空腹构造石墨烯纳米球，而后经过氧化恢复法治备获得了二氧化锰/石墨烯空腹纳米球复合电极资料，对所制备资料的构造、形貌以及电化学本质举行了体例的领会与接洽。第3章沿用原位会合本领，制备了聚吡咯/石墨烯空腹纳米球复合资料，举行了制备复合资料的构造与形貌表征和电化学本质接洽。第4章为全文归纳。以SiO2纳米球为沙盘，经过沙盘导向法在SiO2纳米球外表平均包袱酚醛树脂，SiO2纳米球外表平均包袱酚醛树脂过程高温碳化与石墨化处置，去除沙盘后制备获得石墨烯空腹纳米球（HGR）。HGR纳米球纳米球分别在与高锰酸钾溶液中，所得分别液在60 °C回暖反馈3 h，获得了二氧化锰/石墨烯（MnO2/HGR）空腹纳米球复合资料。复合资料中二氧化锰以δ-MnO2晶相生存，其纳米片平均包袱在HGR纳米球的外表。复合资料中重要生存介孔构造，其比外表积为227 m2 g-1。二氧化锰/石墨烯（MnO2/HGR）空腹纳米球复合资料的最好制备前提为MnO2:HGR摩尔比为3.2。三电极体制下对制备电极资料MnO2/HGR(3.2)举行了电化学本质接洽，其在1 mol L-1 Na2SO4电解质溶液，尝试电位窗口为-0.2−0.8 V(vs. SCE)范畴内，扫描速率为5 mV s-1时的比库容为363 F g-1。当扫描速率为20 mV s-1时，1000圈轮回伏安尝试后复合资料的库容维持率为86 %。复合资料中的介孔构造不只利于于电解质溶液离子的分散和传输，并且减少了电解质溶液中Na+离子的分散隔绝，进而普及了MnO2纳米片的运用率。这种制备本领可用来制备其它石墨烯基空腹纳米球复合资料。向HGR纳米球分别液中介入FeCl3·6H2O和吡咯单体，在5 °C前提下反馈4 h，原位会合法治备了聚吡咯/石墨烯(PPy/HGR)空腹纳米球复合资料，其比外表积高达441 m2 g-1。沿用三电极体制对PPy/HGR(2:1)复合电极的电化学本质举行了接洽，其在1 mol L-1 H2SO4电解质溶液，-0.1−0.6 V(vs. SCE)电位窗口和扫描速率为5 mV s-1时的比库容达332 F g-1。在扫描速率为20 mV s-1下轮回尝试1000圈后库容维持率较为77 %。复合资料中空腹石墨烯纳米球生存革新了聚吡咯主链断裂办法，进而最大控制的表现了聚吡咯比库容大的便宜，使得复合资料展现出较崇高的电化学本质。

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