朱夏纯:新型碳材料的制备及其在电极材料中的应用论文

朱夏纯:新型碳材料的制备及其在电极材料中的应用论文

本文主要研究内容

作者朱夏纯(2019)在《新型碳材料的制备及其在电极材料中的应用》一文中研究指出:超级电容器作为一种新型储能设备,具有功率密度大、使用寿命长、比电容大等特点,其中赝电容体系中聚苯胺电极具有成本低、制备简单、化学稳定性好等特点而受到热捧。但聚苯胺电极存在循环稳定性差、实际比电容低、电导率不高等问题。作为新型碳材料的碳量子点及石墨烯都具有较大的比表面积,可以为电子传输及存储提供更多的空间,碳材料在电化学方面表现出良好的特性。将新型碳材料引入聚苯胺体系中,制备复合材料,利用好碳材料及聚苯胺之间的协同效应,提高电化学性能。本文基于碳点的制备,并将石墨烯与碳点复合,制备出一种新型面-点结构的碳材料。后将此类碳材料应用于聚苯胺基电极材料中进行电化学应用。主要内容如下:1选用微波法及电化学氧化法制备碳点,微波法以丙三醇为碳源结合制备碳点,同时丙三醇对碳点进行钝化修饰使得所制备的碳点具有良好的荧光性、水溶性。电化学氧化法以石墨棒为原料在电解条件下进行剥离制备碳点。相比之下,微波法制备的碳点含有更为丰富的氢氧官能团,并且在制备工艺条件上简单可控,对碳点的形貌尺寸可进行有效的调整,同时其制备时间较短,可进行大规模制备,应用前景更好。2选用微波法制备的碳点,采用原位聚合法将其掺杂进聚苯胺体系中,所制备的复合电极在导电率、比电容、循环稳定性方面均有提高。在0.5 A/g电流密度下相比纯聚苯胺,PANI@25minCQDs复合电极的比电容提升了 25.72%,在5 A/g电流密度下循环1000次保持78%的比容量。3引入石墨烯基体,将碳点与氧化石墨烯进行水热复合,成功制备出一种面-点结构的碳材料。利用碳点的尺寸优势以及丰富的官能团,其对石墨烯进行了有效的修饰,极大的改善了石墨烯堆叠现象,所制备出的GO@CQDs复合材料结构更为平整、实际比表面积更大、机械强度更好。4 GO@CQDs复合进聚苯胺体系中后,PANI@GO@CQDs复合电极的电化学性能得到了很大的提升,其中PANI@GO@30minCQDs在0.5 A/g的电流密度下相比纯聚苯胺比电容提升51.43%,在循环稳定性方面比电容保持在91%。5相比仅复合碳点,石墨烯的加入,提供了更为稳定的碳结构,使得制备出的PANI@GO@CQDs复合电极相比PANI@CQDs在电化学性能方面得到了更大的提升。可能是石墨烯相对大尺寸的稳定片层状碳结构起到了关键作用,碳点作为纳米级碳颗粒在结构稳定方面贡献没有石墨烯大。图[58]表[10]参[110]。

Abstract

chao ji dian rong qi zuo wei yi chong xin xing chu neng she bei ,ju you gong lv mi du da 、shi yong shou ming chang 、bi dian rong da deng te dian ,ji zhong yan dian rong ti ji zhong ju ben an dian ji ju you cheng ben di 、zhi bei jian chan 、hua xue wen ding xing hao deng te dian er shou dao re peng 。dan ju ben an dian ji cun zai xun huan wen ding xing cha 、shi ji bi dian rong di 、dian dao lv bu gao deng wen ti 。zuo wei xin xing tan cai liao de tan liang zi dian ji dan mo xi dou ju you jiao da de bi biao mian ji ,ke yi wei dian zi chuan shu ji cun chu di gong geng duo de kong jian ,tan cai liao zai dian hua xue fang mian biao xian chu liang hao de te xing 。jiang xin xing tan cai liao yin ru ju ben an ti ji zhong ,zhi bei fu ge cai liao ,li yong hao tan cai liao ji ju ben an zhi jian de xie tong xiao ying ,di gao dian hua xue xing neng 。ben wen ji yu tan dian de zhi bei ,bing jiang dan mo xi yu tan dian fu ge ,zhi bei chu yi chong xin xing mian -dian jie gou de tan cai liao 。hou jiang ci lei tan cai liao ying yong yu ju ben an ji dian ji cai liao zhong jin hang dian hua xue ying yong 。zhu yao nei rong ru xia :1shua yong wei bo fa ji dian hua xue yang hua fa zhi bei tan dian ,wei bo fa yi bing san chun wei tan yuan jie ge zhi bei tan dian ,tong shi bing san chun dui tan dian jin hang dun hua xiu shi shi de suo zhi bei de tan dian ju you liang hao de ying guang xing 、shui rong xing 。dian hua xue yang hua fa yi dan mo bang wei yuan liao zai dian jie tiao jian xia jin hang bao li zhi bei tan dian 。xiang bi zhi xia ,wei bo fa zhi bei de tan dian han you geng wei feng fu de qing yang guan neng tuan ,bing ju zai zhi bei gong yi tiao jian shang jian chan ke kong ,dui tan dian de xing mao che cun ke jin hang you xiao de diao zheng ,tong shi ji zhi bei shi jian jiao duan ,ke jin hang da gui mo zhi bei ,ying yong qian jing geng hao 。2shua yong wei bo fa zhi bei de tan dian ,cai yong yuan wei ju ge fa jiang ji can za jin ju ben an ti ji zhong ,suo zhi bei de fu ge dian ji zai dao dian lv 、bi dian rong 、xun huan wen ding xing fang mian jun you di gao 。zai 0.5 A/gdian liu mi du xia xiang bi chun ju ben an ,PANI@25minCQDsfu ge dian ji de bi dian rong di sheng le 25.72%,zai 5 A/gdian liu mi du xia xun huan 1000ci bao chi 78%de bi rong liang 。3yin ru dan mo xi ji ti ,jiang tan dian yu yang hua dan mo xi jin hang shui re fu ge ,cheng gong zhi bei chu yi chong mian -dian jie gou de tan cai liao 。li yong tan dian de che cun you shi yi ji feng fu de guan neng tuan ,ji dui dan mo xi jin hang le you xiao de xiu shi ,ji da de gai shan le dan mo xi dui die xian xiang ,suo zhi bei chu de GO@CQDsfu ge cai liao jie gou geng wei ping zheng 、shi ji bi biao mian ji geng da 、ji xie jiang du geng hao 。4 GO@CQDsfu ge jin ju ben an ti ji zhong hou ,PANI@GO@CQDsfu ge dian ji de dian hua xue xing neng de dao le hen da de di sheng ,ji zhong PANI@GO@30minCQDszai 0.5 A/gde dian liu mi du xia xiang bi chun ju ben an bi dian rong di sheng 51.43%,zai xun huan wen ding xing fang mian bi dian rong bao chi zai 91%。5xiang bi jin fu ge tan dian ,dan mo xi de jia ru ,di gong le geng wei wen ding de tan jie gou ,shi de zhi bei chu de PANI@GO@CQDsfu ge dian ji xiang bi PANI@CQDszai dian hua xue xing neng fang mian de dao le geng da de di sheng 。ke neng shi dan mo xi xiang dui da che cun de wen ding pian ceng zhuang tan jie gou qi dao le guan jian zuo yong ,tan dian zuo wei na mi ji tan ke li zai jie gou wen ding fang mian gong suo mei you dan mo xi da 。tu [58]biao [10]can [110]。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自安徽理工大学的朱夏纯,发表于刊物安徽理工大学2019-07-08论文,是一篇关于碳量子点论文,石墨烯论文,聚苯胺论文,比电容论文,电化学论文,安徽理工大学2019-07-08论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自安徽理工大学2019-07-08论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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