【摘 要】
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新时代社会的跃迁发展使得传统化石燃料的储备量日益减少,人们开始寻找绿色、可再生的新型能源的同时也大力发展着储能器件。超级电容器由于其高效便捷且绿色无害的优点,近些年来大放异彩,而其电极材料更是电容器的重中之重。本文以金属氧化物和氧化石墨烯为原料,以正交实验法选取不同的实验条件后,通过水热法直接制备石墨烯/金属氧化物复合电极材料。在对各复合材料进行物相结构及电化学性能的分析后,初步对比最佳数据。然后
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新时代社会的跃迁发展使得传统化石燃料的储备量日益减少,人们开始寻找绿色、可再生的新型能源的同时也大力发展着储能器件。超级电容器由于其高效便捷且绿色无害的优点,近些年来大放异彩,而其电极材料更是电容器的重中之重。本文以金属氧化物和氧化石墨烯为原料,以正交实验法选取不同的实验条件后,通过水热法直接制备石墨烯/金属氧化物复合电极材料。在对各复合材料进行物相结构及电化学性能的分析后,初步对比最佳数据。然后通过Origin软件对实验数据进行拟合处理后,以电极比电容和Nyquist图中低频直线的斜率为实验评价指标,对两个实验指标进行再一步的最佳数据对比分析,选取出石墨烯复合材料最佳制备条件:金属氧化物MnO2,m金属氧化物:m氧化石墨烯=1:1,水热温度160℃,水热时间10h。该研究为水热法制备石墨烯/金属氧化物复合电极材料提供一条参考路径。在最佳制备条件下,采用水热法制备石墨烯后,再以化学共沉淀法在石墨烯表面生成MnO2,以此制备石墨烯/MnO2复合电极材料,同时以单石墨烯电极材料为对比参照。对两者进行微观形貌、物相结构、电化学性能表征测试分析,石墨烯/MnO2复合电极性能出色,保持了很高的电化学水平。在0.2A·g-1的电流密度下,比电容最高达到了105.5F·g-1,且当电流密度上升到1A·g-1时,电极的电容保持率仍高达90.2%,是一种较为优秀的储能材料。
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