石墨烯金属氧化物复合电极超级电容器

石墨烯/金属氧化物复合材料是一种非常优异的超级电容器电极材料。石墨烯/金属氧化物复合材料结合了石墨烯和金属氧化物两种材料的优点,既可以提高材料的比能量和比功率,又可以提高材料的循环稳定性。综述了石墨烯/金属氧化物复合材料在超级电容器领域的应用现状,并简述了其在超级电容器领域的应用前景和挑战。     

石墨烯负载NiO纳米盘的制备与储锂性能

采用水热-自组装法制备了石墨烯负载氢氧化镍纳米盘,再将其煅烧处理,得到石墨烯负载氧化镍纳米盘(GANON)复合材料。研究表明,这种独特的2D-2D复合材料中石墨烯片层与Ni O纳米盘之间具有较大的接触面积,提高了不同基元之间的电子输运性能,并增强了其结构稳定性,从而实现较高的储锂容量和良好的循环性能。GANON电极的首周放电和充电比容量分别为1 103.7和685.7 m Ah/g,首次库仑效率为62.1%;30周的充电比容量为624.2 m Ah/g,容量保持率为91%。GANON电极的可逆转化储锂反应主要分两步进行;其复合材料较好的结构稳定性能有效抑制电极表面SEI膜的反复破损/修复过程。     

石墨烯用作超级电容器电极材料的电化学性能研究

用天然鳞片石墨为原料,通过改进的Hummers法氧化、离心分离、热还原和超声剥离处理制备出了高品质的石墨烯片。采用透射电镜、高分辨透射电镜、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X-射线衍射等测试方法对石墨烯的结构和形貌进行了研究。通过恒流充放电、循环伏安法和交流阻抗等手段研究了石墨烯用作超级电容器电极材料的电化学性能,在0.02 A/g电流密度下的比容量为244 F/g。在0.1 A/g的电流密度下石墨烯超级电容器经过500个循环后比容量保持在198 F/g,表明石墨烯电极材料具有优异的循环稳定性。     

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%。     

超级电容器用石墨烯基电极材料的研究进展

石墨烯基电极材料由于其优越的电化学性能,在超级电容器电极材料具有广阔的应用前景。介绍了石墨烯作为超级电容器电极材料的优缺点,重点对近几年石墨烯、石墨烯/碳、石墨烯/金属氧化物、石墨烯/导电聚合物等几类石墨烯基超级电容器电极材料的研究进展进行了综述;最后,对超级电容器用石墨烯基电极材料的研究前景进行了展望。     

磁增强电晕放电及其对颗粒荷电的研究

介绍磁增强电晕放电的特性及其对颗粒荷电的性能.在负电晕放电中,磁场可提高极间自由电子的能量,增加带电粒子的浓度,增大放电电流.在放电极雾化负电晕放电中,磁场可显著提高微小颗粒的凝并效能.采用永久磁铁形成放电极附近较强的非均匀磁场,比均匀磁场对负电晕放电有更好的增强效果.     

商品石墨烯用于高比能量锂硫电池

基于硫热熔融浸渍工艺,用商品石墨烯制备石墨烯/硫复合材料,用于高比能量锂硫电池。商品石墨烯为多层结构,少层石墨烯中含有杂质,石墨烯以薄膜状包覆于硫颗粒表面。商品石墨烯可降低硫电极极化,提高Li+扩散系数,提升电池的电化学性能。多层石墨烯GA/硫、少层石墨烯GB/硫和纯硫电极以0.5 C在1.7~2.8 V充放电,首次放电比容量分别为811.5 m Ah/g、710.6 m Ah/g和474.8 m Ah/g,第300次循环时仍分别有400.5 m Ah/g、316.3 m Ah/g和253.7 m Ah/g。     

石墨烯/金属氧化物复合电极材料最佳制备条件选取研究

以金属氧化物和氧化石墨烯为原料，采用水热法，通过正交实验选取不同的金属氧化物在不同的实验条件下制备复合电极材料。通过对复合材料的恒流充放电测试和交流阻抗测试以及对电化学数据进行Origin拟合分析，以电极比电容和Nyquist图中低频直线的斜率为实验评价指标，对实验数据进行对比分析，确定石墨烯/金属氧化物复合材料的最佳制备条件为:金属氧化物MnO2，金属氧化物与氧化石墨烯质量比1:1，水热温度160 ℃，水热时间10 h。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。     

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。     

碳材料石墨烯及在电化学电容器中的应用

简单概述了石墨烯及其制备方法:微机械剥离、石墨插层法、氧化石墨还原和化学气相沉积.综述了石墨烯作为电极材料对电化学电容器性能,特别是比电容的影响.     

二氧化锰改性石墨烯电极材料的电化学性能

用二氧化锰对改进的Hummer法制备石墨烯,并进行改性处理,以改善其作为电化学电容器电极材料的电化学性能.采用XRD研究其晶体结构,用循环伏安、交流阻抗、恒定电流充放电等电化学方法研究了改性石墨烯电极构成的电化学电容器的性能.结果表明:经过二氧化锰改性后的石墨烯材料电化学电容效应明显,并具有法拉利赝电容.对其进行充放电...     

炭气凝胶/石墨烯薄膜在超级电容器中的应用

以炭气凝胶(CA)和氧化石墨烯(rGo)为原料，制备得到炭气凝胶/石墨烯薄膜。炭气凝胶的引入，避免了石墨烯片层紧密堆积或团聚，使得材料呈现松散堆叠。将CA/GO-4炭气凝胶/石墨烯薄膜用作柔性超级电容器电极，获得了高循环寿命的柔性超级电容器，在充放电循环10 000次后容量保持率高达90.21%，呈现出了较高的比电容。制备得到的薄膜不仅可满足柔性超级电容器电极材料的要求，石墨烯还兼具集流体的作用，大幅降低了超级电容器的内阻，极大提升了其电化学性能。     

层层自组装石墨烯/聚苯胺纳米复合电极

采用循环伏安法电化学沉积聚苯胺和电化学还原氧化石墨烯,得到层层自组装石墨烯/聚苯胺复合材料.通过扫描电子显微镜、透射电镜对物相结构进行了表征,通过测试不同组装层数下石墨烯/聚苯胺纳米复合电极材料的比电容优化制备工艺,并利用电化学工作站测试其电化学性能.结果表明:制备的聚苯胺/石墨烯复合材料具有优异的赝电容性能,当电流密...     

层状MoO_2/石墨烯复合材料制备及其电化学性能

以氧化石墨、钼酸铵、硝酸、蒸馏水等作为反应物,经过水热反应得到石墨烯含量不同的Mo O2/石墨烯复合材料。透射电子显微镜法(TEM)表征显示,Mo O2在石墨烯表面上均匀分散,负载了Mo O2的石墨烯又进行了层层堆积。电化学性能测试显示,电极材料GP-11(石墨烯含量为11 mg)性能最佳,其在电流密度为0.1 A/g充放电时,首次可逆比容量为1 089.7 m Ah/g,经过100次的循环后比容量保持在733.4 m Ah/g,而纯Mo O2首次可逆比容量为934.9 m Ah/g,100次循环后比容量降至156.4 m Ah/g,表明石墨烯的加入大大提高了材料的容量和稳定性。     

高海拔与磁场环境下环氧树脂的绝缘破坏

为研究磁场环境下的绝缘破坏,采用印刷电极方法,将0.018mm厚的铜薄印制在环氧树脂绝缘板试样表面作为实验电极,使用直流高压电源,测试研究了高海拔低气压和磁场环境对环氧树脂小绝缘间隙绝缘破坏的影响。结果表明:随着气压的降低,起始放电电压减小,绝缘破坏时间延长;磁场环境下的起始放电电压比无磁场时低;磁场环境下的绝缘破坏时间依赖于磁力线与试样表面的相对夹角。     

石墨烯及其复合材料在锂离子电池中的应用

介绍了石墨烯的物理化学性质,在锂离子电池中的应用及产业化的情况。石墨烯因其特殊的二维结构,具有与石墨负极不同的电化学性能。对石墨烯作为锂离子电池负极材料的电化学性能及其影响因素、制备方法、储锂机理等做了介绍。从石墨烯用于锂离子电池的两个方面材料,即负极及复合电极材料,对石墨烯电极国内外的研究状况做了介绍。与石墨负极相比,石墨烯电极具有高容量、高功率密度的优点,但也存在首周库仑效率低、充放电过程极化较大等缺点。目前石墨烯还未实现产业化,石墨烯电池的研发也多处于概念阶段。     

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%。     

新型的126kV真空灭弧室电极结构的磁场计算及分析

本文设计了两种新型的126kV多极纵向磁场真空灭弧室电极结构,即:双极和四极纵向磁场真空灭弧室电极结构,并对其纵向磁场进行了计算分析和比较,结果表明双极纵向磁场的电极结构较四极纵向磁场的电极结构产生的纵向磁场要大,且均匀性也较好,预计可以满足开断电弧电流的要求。     

柔性超级电容器电极材料的制备及其性能研究

柔性储能装置是柔性电子器件的必备材料之一,其具备高柔性、高强度以及优异的电化学性能.以纳米纤维素作为柔性基底,提供支撑增强的作用,探究了不同电化学扫描速率、不同电流密度以及循环充放电对柔性电极材料电化学性能的影响.结果表明,随着扫描速率和电流密度的增大,比电容逐渐下降,扫描速率为10 mV/s时,柔性电极材料的比电容为100.78 F/g,扫描速率为90 mV/s时,比电容降为10.73 F/g,电流密度为0.5 A/g时,柔性电极材料的比电容为70.50 F/g,电流密度为1 A/g时,比电容降为10.10 F/g;在0.5 A/g的电流密度下,充放电一次之后,柔性电极材料的比电容为70.50 F/g;随着石墨烯量的减少,柔性电极材料的面电阻逐渐增大.综合以上结果,由于石墨烯优异的电子传导速率和聚苯胺优异的法拉第电容性能,柔性电极材料具备良好的电化学性能和稳定性,该制备工艺对柔性电极材料研究发展具有一定意义.     

石墨烯在碱性溶液中超级电容性能研究

以石墨烯作为超级电容器的电极材料,在7 mol/L的KOH中研究其电化学性能。利用简单的热膨胀法在200℃中制备得到单层石墨烯材料。通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)、X射线光电子光谱法(XPS)研究了石墨烯及其复合材料的微观形貌和结构特性。在放电电流密度为1 m A/cm2的条件下,其单电极比电容可以达到307 F/g。经过1 000次充放电循环之后,其衰减量仅为6.8%,显示了良好的循环寿命。