編號(hào)：NMJS05349
篇名：水熱反應(yīng)溫度對(duì)三維還原氧化石墨烯的形貌、結(jié)構(gòu)和超級(jí)電容性能的影響
作者：汪建德； 彭同江； 孫紅娟； 侯云丹；
關(guān)鍵詞：氧化石墨凝膠； 水熱法； 多孔網(wǎng)狀； 超級(jí)電容器； 比電容；
機(jī)構(gòu)： 西南科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院； 西南科技大學(xué)分析測(cè)試中心； 西南科技大學(xué)礦物材料及應(yīng)用研究所；
摘要： 以氧化石墨凝膠制備的氧化石墨烯溶膠為前驅(qū)體,在120-220°C條件下,采用水熱法制備了系列不同還原程度的三維還原氧化石墨烯,采用掃描電鏡(SEM),X射線衍射(XRD),傅里葉變換紅外(FTIR)光譜,X射線光電子能譜(XPS)和電化學(xué)測(cè)試等手段研究了水熱反應(yīng)溫度對(duì)材料形貌、結(jié)構(gòu)和超級(jí)電容性能的影響.結(jié)果表明:采用水熱法制備的三維還原氧化石墨烯呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),材料的體積和內(nèi)部網(wǎng)狀孔徑隨著水熱反應(yīng)溫度的升高而減小;同時(shí),氧化石墨烯的還原程度隨反應(yīng)溫度的升高而增加,有序度提高,其結(jié)構(gòu)逐漸向著類石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化;而材料的比電容和能量密度則隨反應(yīng)溫度的升高呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),且均以雙電層電容為主;相比之下,當(dāng)水熱反應(yīng)溫度為180°C時(shí),制備的三維還原氧化石墨烯具有最佳的超級(jí)電容性能,在電解液為6mol·L-1的KOH溶液中,0.5A·g-1電流密度下其比電容達(dá)到315 F·g-1,10 A·g-1時(shí)仍能保持212 F·g-1的高比容量,能量密度為40.5Wh·kg-1,5000次循環(huán)后比電容保持率為86%,表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)性能.
