氧化镍石墨烯纳米材料的制备表征及电化学性能的研究
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1仪器与试剂 2
1．2 样品的合成与分析 2
1.2.1 氧化还原法制备石墨烯 2
1.2.2 水热法制备氢氧化镍与石墨烯前驱体 3
1.2.3 焙烧前驱体得氧化镍与石墨烯复合物 3
1.2.4泡沫镍电极测试材料的制备 3
1.2.5分析材料电化学性质 3
1.2.6分析材料化学性质 3
2 结果与分析 3
2.1 表征 3
2.1.1 样品的比表面积测定 3
2.1.2 样品的元素分析 4
2.1.3 热重分析 4
2.2 电化学性质 4
2.2.1不同介质制备对电化学性质的影响 4
2.2.2不同六次甲基四胺的浓度对电化学性质的影响 5
2.2.3不同煅烧温度对电化学性质的影响 6
2.2.4 不同电极材料的电化学性质 7
2.2.5 交流阻抗电阻 7
3讨论 8
3.1探究不同介质对复合物的影响 8
3.2探究不同六次甲基四胺浓度对复合物的影响 8 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥351916072$
3.3探究不同煅烧温度对复合物电化学性质的影响 8
3.4探究不同物质的电化学性质 8
3.5总结 8
致谢 8
参考文献 8
氧化镍/石墨烯纳米材料的制备、表征及电化学性能的研究
引言
引言
人们一直尝试去寻找可再生能源来代替化石燃料,然而由于可再生能源的不可持续性，寻找更加高效、清洁的能量储存装置越来越重要。
超级电容器是介于化学电池和普通电容器之间的能量存储装置。由于其充放电速度快，效率高，循环寿命长，污染小，收到了人们的广泛关注[1]。
目前，超级电容器电极最常见的三种材料分别是：（1）过渡金属氧化物及其水合物、（2）碳基材料、（3）导电聚合物材料。
第一和第二过渡系的过渡金属氧化物因具有多个氧化态，可以通过不同价态之间的氧化还原反应来储存电量，受到广泛研究人员的关注。RuO2是目前发展研究最成熟的过渡金属氧化物，但由于其毒性较大，价格昂贵，人们开始尝试其他氧化物如CuO、NiO、Co3O4、MnO2、NiCo2O4等都具有较好的性能。本文主要研究NiO。过渡金属氧化物存在的问题是多次循环充放电过程中会发生体积的变化，晶型受到破坏，比电容迅速降低。
碳基材料由于其高延展性和导电率，成为一种良好的电极材料。石墨烯由于其高强度性质，高导电性[3]，成为研究的热点。二维的单层石墨烯比三维的碳纳米管，富勒烯等纳米材料更具有良好的延展性[4]，能在受热的情况下蜷缩[2]，包裹过渡金属氧化物，具有更好的电化学性质。
氧化石墨烯的制备方法：Hummers[5] [11] [12]是最常用的制备石墨烯的方法。本文用浓硫酸和浓硫酸提供强酸H+离子，插入石墨层，再用KMnO4氧化石墨形成石墨间层化合物，用超声的方法分散得氧化石墨烯溶液，用超纯水离心洗涤至中性，干燥后得氧化石墨烯。
水热法制备Ni(OH)2/GO前驱体：水热法[9]是在密闭的反应釜中进行，且是液相反应，因此具有高产率、产物形貌均一、纯度高、操作简便的特点。通过加热使氧化石墨烯蜷缩包裹反应中形成的Ni(OH)2，生成复合物前驱体[6]。
管式炉煅烧：通过煅烧去除前驱体中游离的水分子，并将Ni(OH)2煅烧生成NiO[7]，研究前驱体在不同煅烧温度下产生的NiO/GO复合物的电化学性能。
1 材料与方法
1.1仪器与试剂
表1实验仪器
Table 1 Instruments
仪器
厂家
万分之一电子天平
赛多利斯科学仪器（北京）有限公司
电磁搅拌器
美国精骐有限公司
HH4数显恒温水浴锅
国华电器有限公司
X0300D超声波细胞破碎仪
南京先欧仪器制造有限公司
KQ500型超声波清洗器
昆山市超声仪器有限公司
TGL20M台式高速离心机
长沙湘智离心机仪器有限公司
OLSB5/80°低温冷却循环泵
南京科尔仪器设备有限公司
电化学工作站
上海辰华仪器有限公司
热重分析仪
北京恒久科学仪器厂
TL1200管式炉
上海博蕴通仪器科技有限公司
DNG9053A电热恒温鼓风干燥箱
冷冻干燥仪
上海精宏实验设备有限公司
Telstar
表2 实验试剂
Table 2 Reagents
试剂名称
化学式
纯度
生产厂家
石墨粉
C
SP
国药集团化学试剂有限公司
硫酸
H2SO4
AR
南京化学试剂有限公司
磷酸
H3PO4
原文链接：http://www.jxszl.com/hxycl/yyhx/57175.html
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