免费论文摘要：孔洞石墨烯/二氧化锰复合资料的制备及其电化学本质接洽

石墨烯 (graphene) 碳资料因为比外表积大、导热率高、崇高的电化学宁静性和板滞加工本能等便宜，被普遍的动作超等库容器电极资料、锂二次干电池阳极资料和催化剂等资料。但是，因为石墨烯在制备进程中常常会爆发重要的聚会局面，进而引导它的比库容值远远小于表面值。为了普及石墨烯电极的功率输入，具备孔洞构造石墨烯遭到了人们的关心。孔洞化石墨烯片层不妨供给高密度的孔洞渠道，从而激动电解质溶液中央电影企业股份有限公司荷和离子的分散速度。二氧化锰 (MnO2) 因为具备本钱低、情况和睦和高的表面比库容等崇高个性，动作本能崇高超等库容器电极资料的候选资料。a-MnO2是由 [MnO6] 正八面体基础单位形成的 (2´2) 地道型构造，被觉得是杰出的电化学库容器电极资料。但是，二氧化锰小的比外表积和低导热率，大大控制了其动作电化学库容器电极资料的运用。所以，具备高导热性石墨烯和高比库容二氧化锰复合杂化电极资料，希望变成高含量电化学库容器的电极资料。本接洽以具备孔洞构造的石墨烯和针尖状二氧化锰纳米复合资料动作接洽主体，体例接洽了孔洞构造石墨烯/二氧化锰复合杂化电极资料的制备优化前提，对制备所得孔洞化石墨烯/二氧化锰纳米复合电极的电化学本质举行了接洽。全文共囊括五章实质。弁言局部 (第1章) 阐明了孔洞化石墨烯、二氧化锰纳米资料的构造、本质以及制备本领。试验局部 (第2、3章) 开始经过混酸处置和超声处置，制备获得了孔洞化石墨烯，随后将孔洞化石墨烯和四水合氯化锰的异丙醇分别液与高锰酸钾溶液经过水热本领，最后制备获得了孔洞化石墨烯/二氧化锰复合资料。第4章举行了石墨烯/二氧化锰复合资料的电化学本质接洽。第5章为全文归纳。沿用矫正的Hummer¢s氧化法治备了层状氧化石墨先驱体，层状氧化石墨先驱体恢复处置获得了实足剥离的石墨烯纳米层RGO (恢复石墨烯) 分别液。氧化石墨在HNO3和H2SO4(体积比为1:4) 混酸中超声处置，氧化石墨被刻蚀获得了具备孔洞构造氧化石墨 (HGO)。HGO在恢复剂恢复后变成具备孔洞构造石墨烯 (HRGO)。将RGO和 HRGO辨别平均分别在异丙醇、四水合氯化锰、高锰酸钾和去离子水的搀和溶液中，90 °C水热处置，辨别获得了各别石墨烯与二氧化锰品质比RGO/a-MnO2纳米复合资料和孔洞构造石墨烯/二氧化锰复合资料HRGO/a-MnO2。复合资料中a-MnO2粒子的生存遏止了石墨烯纳米层的重组，石墨烯纳米片在RGO/a-MnO2纳米复合资料中以剥离无定型状况生存，而a-MnO2纳米棒平均分别在层状RGO片上。孔洞构造HRGO(1.5)/a-MnO2复合资料的比外表积为196 m2 g-1，该数值鲜明大于孔洞化石墨烯HRGO (127 m2 g-1) 和a-MnO2(115 m2 g-1) 的比外表积。HRGO纳米片和a-MnO2颗粒之间经过孔洞处置和自组建，减少了复合产品的比外表积。该本领可扩充用来制备其它孔洞化构造石墨烯基复合资料。兴盛了石墨烯/二氧化锰复合电极资料制备的新本领，当石墨烯和二氧化锰品质比为1.5:1时，制备所得复合电极具备最高的比库容。在-0.2-0.8V的电压范畴和1 mol L-1 Na2SO4电解质溶液中，沿用三电极体制尝试了孔洞构造HRGO(1.5)/a-MnO2复合资料的电化学本质。在5 mV s-1扫速下，孔洞构造HRGO(1.5)/a-MnO2复合资料的库容值为348 F g-1，鲜明优于简单孔洞化石墨烯电极在同样尝试前提下的比库容值 (195 F g-1)。在交流电密度10 A g-1前提下，孔洞构造HRGO(1.5)/a-MnO2复合资料恒流充尖端放电轮回尝试1000圈后，其库容维持率为86 %。那些截止表白，孔洞化处置的石墨烯与二氧化锰自组建，不只增大了复合资料的比外表积，同声也普及了离子和电子的迁徙速度。复合电极资料中的HRGO纳米片不只使a-MnO2的运用率普及，并且孔洞化构造激动了电荷和离子的传输速度。

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