石墨烯與幾種金屬硫化物多元復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、石墨烯作為一種新型二維碳材料在許多領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注，并且在儲(chǔ)能材料、傳感原件及鋰離子電池等諸多領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用。金屬硫化物是一類具有贗電容特性的電極材料，具有良好的電化學(xué)特性。將金屬硫化物和石墨烯進(jìn)行復(fù)合制備，利用石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性及金屬硫化物較大的比電容特性，有望制備出一種具有良好電化學(xué)性能的多元復(fù)合材料。
　　本文首先采用一步水熱法制備出CdS/RGO的復(fù)合材料。對(duì)比CdS/RGO的復(fù)合材料和純硫化鎘，石墨烯的加入顯著提

2、高了材料的電化學(xué)性能，此外這種復(fù)合材料還有著良好的光催化性能。
　　在CuS/RGO復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)制備過程中，實(shí)驗(yàn)通過兩種不同的方法制備出這種復(fù)合材料。在一步水熱法的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)得到的CuS/RGO復(fù)合材料的比容量可以達(dá)到212.5F/g。在離子交換的兩步法中，實(shí)驗(yàn)成功將制備的中間產(chǎn)物CuO/RGO轉(zhuǎn)換生成CuS/RGO復(fù)合材料，這種方法為控制復(fù)合材料的微觀形貌提供了一種思路。
　　進(jìn)一步地，實(shí)驗(yàn)將石墨烯與硫化鈷復(fù)合制備出C

3、oS/RGO復(fù)合材料。在此過程中我們實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨烯微結(jié)構(gòu)的調(diào)控，從而制備出CoS/RGO(CGH)三維空間結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，這種材料有著較高的比容量(564 F/g)，電化學(xué)性能明顯優(yōu)于純硫化鈷(433 F/g)。最后我們將石墨烯引入到鋰硫電池正極材料中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明制備的S/RGO復(fù)合材料其電化學(xué)性能起到明顯的提升。
　　通過紅外、拉曼、X-射線衍射、X-射線光電子能譜和透射電鏡等表征手段，可以得出實(shí)驗(yàn)成功制備出石墨烯和金屬硫化物的