多层石墨烯用作超级电容器电极导电剂

将多层石墨烯用作超级电容器的导电剂,并与10%炭黑为导电剂的极片进行对比。随着多层石墨烯含量的增加,超级电容器的等效串联电阻减小,但含量超过5%后,减小不明显;电极比电容先增大、后减小,当含量为5%时达到最大。5%多层石墨烯电极与10%炭黑电极相比,倍率特性略差,但可在增加活性材料含量的同时获得较大的比电容(117.4 F/g)和较小的等效串联电阻(1.18Ω),以1.2 A/g的电流在0~2.7 V循环1 000次,电容衰减率不超过1.5%。     

石墨烯/碳纳米管的制备及其超级电容性能

首先采用改性Hummers法制备氧化石墨(GO),然后以乙二醇为溶剂、水合肼为还原剂,采用化学还原法并结合冷冻干燥,制备石墨烯/碳纳米管(Gr/CNT)复合材料。研究了CNT添加量对Gr的结构及超级电容性能的影响。结果表明,适量CNT的添加会使Gr变得更加蓬松,但过量CNT的加入又会起到反作用。随着CNT和GO的质量比从0增加到0.4∶1.0,Gr/CNT材料的比电容呈先增加后降低的趋势,在CNT和GO的质量比为0.3∶1.0时比电容达到最大值。Gr/CNT-0.3复合材料在0.1 A/g电流密度下的比电容为104.8 F/g,是Gr材料的1.5倍,并具有良好的稳定性。     

变电站电容器电极添加石墨烯后的性能变化

将多层石墨烯作为变电站超级电容器极片的导电剂,并将制备所得电极与导电剂为10%炭黑所得电极的性能进行对比。研究发现,所得超级电容器的等效串联电阻随多层石墨烯含量的增加而减小,当多层石墨烯的含量大于6%时,超级电容器的等效串联电阻的下降速度较慢,电极的比电容先增大后减小,当多层石墨烯的含量为6%时,电极比电容达到最大。与10%炭黑电极相比,含量为6%的多层石墨烯电极的比电容较大且等效串联电阻较小,当以1.2 A/g的电流密度在0~2.8 V循环1 000次时,电容衰减率小于1.8%。     

电射流沉积纳米复合电极的超级电容研究

利用电射流沉积技术,以石墨烯/聚苯胺复合材料为电极活性材料,制备成超级电容器。用原位聚合法得到石墨烯/聚苯胺的复合材料,制备成分散均匀的悬浮液,利用电射流沉积装置在碳纸上沉积电极,将电极和凝胶电解质(PVA-H_2SO_4)基于三明治结构组装成超级电容器。测试其电化学性能,电射流沉积法制备的超级电容器在500 m A/g的电流密度下比电容达到228 F/g,经过1 000次循环充放电后容量保留92%,比传统涂覆方法分别提高了11%和7%。研究结果表明,电射流沉积技术是制备超级电容纳米复合电极的理想方法。     

RGO/PANI复合纤维柔性电极的制备及性能

以石墨粉为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,用一步水热法制备还原氧化石墨烯(RGO)纤维,再采用电化学沉积法在纤维上沉积聚苯胺(PANI),制备RGO/PANI复合纤维电极,用于纤维状超级电容器.所得复合纤维电极在0～1 V充放电,电流为1 A/g时的比电容达到209.6 F/g,以10 A/g的电流循环10000次,电容保持率仍有95.6％.     

基于超级电容器的NiMnS/碳纤维复合电极

为了进一步提高超级电容器电极材料的比电容,同时保证其循环稳定性,采用快速电沉积法制备了 NiMnS/碳纤维复合材料.在弥补碳材料比电容低的缺点的同时,进一步提高了复合材料的性能,克服了传统碳基材料的局限,所制备的复合材料具有较宽的工作电压(-0.2～0.8 V)和高的比电容(1 A/g时比电容可以达到780 F/g)....     

直接还原高锰酸钾制备CNT/MnO2复合材料

直接还原高锰酸钾(KMnO4)制备了碳纳米管(CNT)/MnO2复合材料。用XRD、SEM和TEM等对复合材料进行形貌和结构分析,发现MnO2均匀地包覆在CNT表面。循环伏安、恒流充放电测试表明,复合材料的比电容较高,循环性能良好,以1 A/g、20 A/g放电的比电容分别为200.3 F/g和120.8 F/g,第2 000次循环(20 A/g)时的电容保持率为94.7%。     

有机化学合成法制备的CNT/PANI空心球复合材料

将碳纳米管(CNT)功能化后,包覆在模板Fe3O4表面,将接枝在CNT表面的苯胺单体聚合成聚苯胺(PANI),通过有机化学合成法制备了CNT/PANI复合材料。SEM、FT-IR分析结果表明,制备的复合材料厚度达0.2～0.5μm,依靠基团的聚合而成,为空心球结构。循环伏安、恒流充放电测试结果表明,在有机电解液中以0.1C循环,制备的复合材料的比电容可达185 F/g,高于同样条件下制备的纯PANI(65 F/g),且循环稳定性良好,循环200次的电容衰减率为5%。     

分散剂对MnO_2/AC电化学电容性能的影响

添加不同系列的聚乙二醇(PEG)分散剂,采用化学混合法制备了MnO2/AC(活性炭)复合材料.应用X射线衍射、恒流充放电、交流阻抗和循环伏安等方法研究了各分散剂对产物结构与电化学性能的影响.实验结果表明,分散剂聚乙二醇(PEG)的聚合度对MnO2/AC复合材料的比电容和循环寿命有显著的影响,其中PEG400作为分散剂制备的复合材料具有最好的电化学电容行为.以PEG400制得的复合材料为正极,活性炭为负极组成超级电容器,在电流密度为100 mA/g条件下,MnO2/AC复合材料的比电容达366 F/g,且经500次充放电循环后容量仍保持在94%以上,显示出该复合材料具有良好的超电容特性.     

氢氧化镍/氧化石墨烯复合电极材料的研究

通过化学沉淀法,将氧化石墨烯与硫酸镍、过硫酸铵、氨水反应,制备出Ni(OH)_2/GO复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对样品的结构和形貌进行表征,并使用循环伏安法(CV)、恒电流充放电法研究了样品的电化学性能。结果表明:Ni(OH)_2/GO复合材料呈现为大小不等的薄片状结构。作为电极材料,复合材料表现出优良的电化学性能,在1.0A/g的电流密度下,比电容达到476F/g,比纯Ni(OH)_2的比电容(387F/g)高出约20%。制备的Ni(OH)_2/GO复合电极材料适合作为超级电容器的电极材料。该方法提供了一种简单而温和的途径将氢氧化镍分散在氧化石墨烯的表面上,可用于能量存储和转换装置中其它金属氢氧化物/GO复合材料的制备。