以菌絲為模板合成鈰錳氧化物-石墨烯復(fù)合材料及其超級(jí)電容性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，日益普及的各種便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車等對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備的要求日益提高。超級(jí)電容器是介于普通電容器和充電電池之間的一種儲(chǔ)能設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車輛、消費(fèi)電子類、醫(yī)學(xué)儀器等需要快速充電的產(chǎn)品，其具有更高的能量存儲(chǔ)密度、更長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命、更低的維護(hù)成本和更快的充放電能力等特點(diǎn)。目前三種電極材料在超級(jí)電容器中用得比較多，分別有碳基材料、導(dǎo)電聚合物和金屬氧化物，碳基材料更是超級(jí)電容器的核心材料。傳統(tǒng)的碳材料自身存在較多的封閉孔道，

2、內(nèi)阻較大，電容量偏低等缺點(diǎn)，遠(yuǎn)不能滿足需求；碳納米管的應(yīng)用成本昂貴，使得沒法在實(shí)際生活中批量生產(chǎn)。石墨烯的出現(xiàn)，打破了這一難題，而且具有卷曲結(jié)構(gòu)的石墨烯能夠更好的儲(chǔ)存電荷。
　　本文通過培養(yǎng)具有長(zhǎng)管結(jié)構(gòu)的菌絲，以極簡(jiǎn)單的方式制備品質(zhì)較高的多壁石墨烯管。利用晶格類型相異的MnO2與CeO2同時(shí)生長(zhǎng)，既為了提高石墨烯電極的儲(chǔ)能密度，也有利于MnO2的晶粒納米化可避免電極因長(zhǎng)期電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大塊晶體導(dǎo)致的性能喪失，降低金屬氧化物在反復(fù)充

3、放電過程中循環(huán)壽命的不穩(wěn)定性。采用XRD、SEM、Raman、FT-IR、AFM、TEM，氮?dú)馕摳降确椒ㄟM(jìn)行表征，通過使用循環(huán)伏安法、恒流充放電法分析復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，利用特殊模板----菌絲，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下的管式爐中700℃保溫100min就可以制備出高性能多壁石墨烯管，制備方法簡(jiǎn)單廉價(jià)。所制備出的石墨烯管材料的比表面積高達(dá)385.4 m2/g，而且所制備的材料缺陷少，層數(shù)大約4-5層。向石墨烯基體中加入MnO2后，