石墨納米片的制備及其在超級電容器中的應(yīng)用.pdf

1、分類號——UDC——密級劣潷理歹大穿學(xué)位論文題目至墨納苤莊的劍壘丞基奎超級魚窒墨主煎廑盟_英文PreparationofGraphiteNanosheetanditsApplicationon題目Supercapacitor一研究生姓名渣登———指導(dǎo)教師姓名淦塞煎職稱到煎窺亟學(xué)位王堂盟一430070申請學(xué)位級別王堂亟學(xué)科專業(yè)名芷塹盤王王猩論文提交日期2Q!三生Q壘月論文答辯日期2Q!三生Q三且學(xué)位授予單位盛這堡王太堂學(xué)位授予日期答辯委員

2、會主席壟塞丑評閱人彰丟邀一壹盤!l埤2013年5月摘要石墨深加工產(chǎn)品作為21世紀的新興材料在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用，近些年來更是出現(xiàn)了一些新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。石墨納米片作為一種新型材料，在電極材料的應(yīng)用方面很有研究價值，因此研究石墨納米片的制備方法和電化學(xué)性質(zhì)具有重要意義。通過石墨插層法制備石墨納米片，對其制備工藝因素進行優(yōu)化并探討其電化學(xué)性質(zhì)，可為石墨納米片在超級電容器中的實際應(yīng)用提供研究基礎(chǔ)。試驗以粒徑為300rtmf妖然鱗片石墨為原料分別用

3、石墨插層法和化學(xué)還原法制備石墨納米片和石墨烯。利用掃描電子顯微鏡(ScanningElectronMicroscope，SEM)、透射電子顯微鏡(TrangmissionElectronMicroscope，TEM)、X射線衍射(xraydiffraction，XRD)、Raman光譜、原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope，AFM)等表征方法對制備的石墨納米片和石墨烯形貌及結(jié)構(gòu)進行分析與比較。同時探討原料粒徑、膨脹倍

4、數(shù)、超聲時間及功率對石墨納米片產(chǎn)物的影響。試驗結(jié)果表明利用石墨插層法可制備出結(jié)構(gòu)及性能較優(yōu)異的石墨納米片，其片層在io至J20層之間，片層表面平整，且分散均勻沒有團聚現(xiàn)象，其結(jié)晶結(jié)構(gòu)接近于石墨烯，層間距大于石墨。石墨納米片最佳制備工藝條件是：原料粒徑為300“m，膨脹倍數(shù)為230mL／g，超聲分散時間和功率分別為6h和800w。試驗在無機體系中考察超聲分散時間和功率對石墨納米片電化學(xué)性能的影響。測試電化學(xué)性能最佳條件下制備的石墨納米片的

5、比表面積，并在有機體系中對其做進一步的電化學(xué)分析。在無機體系中測試結(jié)果表明當超聲分散時間和功率分別為6h和400w時，石墨納米片的雙電層容量最高，且極片充放電速度最快，即電化學(xué)性能最佳，其BET比表面積為232289m2／g。在有機體系中測試結(jié)果表明石墨納米片的電化學(xué)性能較好，首次充放電比容量分別為610mAh／g和460mAh／g。循環(huán)伏安測試顯示材料表面有一定的贗電容。交流阻抗測試表明石墨納米片的導(dǎo)電性與導(dǎo)電炭黑相差不大。石墨納米片