石墨烯在超级电容器电极材料中的应用

石墨烯由于其独特的二维结构和优异的物理性质,如高电导率、高比表面积等,是目前最具潜力的超级电容器的电极材料之一。本文综述了石墨烯作为超级电容器电极材料的研究进展,包括石墨烯的改性与结构设计、石墨烯与赝电容电极材料复合(如金属氧化物和导电聚合物)、石墨烯与其他炭材料复合等。并对石墨烯应用到超级电容器电极材料中存在的问题展开了讨论。     

高体积能量密度石墨烯基超级电容器的研究概述

随着电动汽车和智能器件的快速发展,超级电容器的体积性能相比于质量性能越来越受到人们的关注。为了提高超级电容器的体积能量密度,人们研究了各种新型电极材料,并对其体积性能进行了详细的分析和评价。高密度电极作为超级电容器的核心器件,其具备较高的体积能量密度和优越的倍率能力是提高能量存储的关键。石墨烯具有独特的物理化学性质,被广泛认为是超级电容器理想的电极材料,然而其孔隙率和堆叠密度之间的矛盾制约着超级电容器的体积能量密度。为了平衡石墨烯电极材料的孔隙率和堆叠密度之间的矛盾,人们开展了大量的研究。本文介绍了近年来以致密石墨烯材料作为超级电容器电极的研究进展。从孔隙尺寸、孔隙连接性和复合材料的角度分析不同致密石墨烯基电极材料的设计,并介绍了不同的高能量密度超级电容器的石墨烯基电极材料的制备途径。     

石墨烯基复合电极在非对称超级电容器中的研究进展

非对称超级电容器(ASCs)因电化学性能更为优异而成为近几年来的研究热点,石墨烯作为一种新颖的二维碳材料,具有比表面积大、导电性高、力学性能好和化学稳定性优异等优点,是非对称超级电容器复合电极的一类理想载体材料。本文综述了近几年来石墨烯基复合电极在非对称超级电容器中的应用状况,认为比表面积更大、导电性更好的石墨烯将会促进石墨烯基复合电极在超级电容器中的应用与发展,也会提高石墨烯基非对称超级电容器的性能。指出将金属氧化物、导电聚合物、金属氢氧化物以及金属硫化物纳米化,使之兼具大的有效面积、丰富的氧化还原活性位点等特点,从而提高复合材料的比电容,是石墨烯基复合电极的研究重点。     

石墨烯基材料在超级电容器中的研究进展

超级电容器作为一种新型的储能器件,具有广泛的应用前景。石墨烯基材料表现出优异的电化学性能,在超级电容器电极材料方面具有潜在的应用价值。文章简单对石墨烯/碳,石墨烯/金属氧化物,石墨烯/导电聚合物等三类石墨烯基超级电容器电极材料进行简单论述。     

石墨烯制备电容器电极材料方面的研究进展

超级电容器性能很大程度上取决于电极材料。石墨烯复合材料因其较高的比表面积,良好的导电性能和较强的稳定性,是超级电容器电极领域的研究热点。本文综述了石墨烯的研究历程、石墨烯的制备方法、多种石墨烯复合材料的制备和性能,并对石墨烯在电容器电极材料方面的发展趋势进行了展望。     

氧化石墨烯和壳聚糖的复合材料作为电极材料的可行性研究

石墨烯是当下作为超级电容器电极材料的热门材料,同时也有研究表明壳聚糖同样有作为超级电容器电极材料的潜质,综合二者,氧化石墨烯/壳聚糖的复合材料能否兼具二者优势以成为新一类电极材料?。     

石墨烯超级电容器的研究进展及其应用

综述了石墨烯超级电容器的研究进展,包括石墨烯的制备、改性、与赝电容电极材料的复合,石墨烯超级电容器特殊结构的设计、电解液的选择、柔性超级电容器的制备等。在石墨烯超级电容器的实际应用中,主要介绍了石墨烯的生产现状、超级电容器的厂家及应用情况,并指出未来超级电容器的应用重点将从消费电子逐渐向混合动力电动车和新能源领域转移。     

基于氧化锌和石墨烯超级电容器材料的研究进展

超级电容器是一种间于化学电池和普通电容器之间的新型储能器件,具有广阔的应用前景。而电极材料是决定超级电容器性能好坏的关键因素之一。文章阐明了氧化锌/石墨烯复合材料作为超级电容器电极材料的优势,从氧化锌/石墨烯复合材料的制备工艺及特点两方面分别介绍了国内外氧化锌/石墨烯复合材料的研究进展,对氧化锌/石墨烯复合材料的研究发展趋势进行了探讨。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及在超级电容器中的应用

超级电容器是一种新型的能量存储与转换装置,具有广阔的发展前景,而制约其发展的最主要因素是电极材料。石墨烯/聚苯胺复合材料作为一种新型电极材料,兼具双电层电容和法拉第赝电容的特性,在超级电容器中具有潜在应用前景,有望成为下一代电极材料。本文综述了石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及其在超级电容器的应用,并指出其中存在的一些问题及对其发展前景进行了展望。     

煤基石墨烯/炭纳米纤维复合材料的制备及其电化学性能

作为一种高性能新型储能器件,超级电容器具有功率密度高、充电时间短、绿色环保等诸多优点,决定超级电容器性能的关键因素是电极材料的性能。以煤为原料,通过高温热处理、化学氧化及等离子体还原技术制备得到煤基石墨烯;进一步将煤基石墨烯与聚丙烯腈(PAN)通过静电纺丝技术复合制备得到煤基石墨烯/炭纳米纤维(PM-CG)复合材料,以期借助于石墨烯所具备的高导电性、电子迁移率等性能获得具有优良电化学性能的电极材料。采用物理吸附仪、扫描电镜以及透射电镜等仪器对所制备的炭纳米纤维进行了表征,并通过电化学工作站研究了其作为超级电容器电极材料的电化学性能。结果表明,煤基石墨烯成功掺杂到炭纳米纤维中,所制备的PM-CG复合材料在6 mol/L KOH电解液中的比电容值可达225.1 F·g~(-1),是同样条件下纯PAN炭纳米纤维比电容值的2.57倍。     

3D石墨烯/导电聚合物气凝胶复合材料在超级电容器中的研究进展

分析了近年来超级电容器电极材料尤其是3D石墨烯/导电聚合物气凝胶复合电极材料在超级电容器方面的研究进展,详细介绍了目前3D石墨烯气凝胶的制备方法,总结了3D石墨烯/导电聚合物气凝胶复合材料的不足和在存储领域的发展方向.     

CNTs基柔性和可拉伸超级电容器的研究进展

从超级电容器的储能机理和柔性电子的研究出发,综述了基于碳纳米管(CNTs)及其复合材料的柔性和可拉伸超级电容器的研究现状。总结了近年来在开发柔性和可拉伸超级电容器领域中对CNTs直接电极材料,CNTs与过渡金属氧化物或导电聚合物复合电极材料,CNTs与石墨烯复合电极材料研究的进展。     

一锅法快速制备多组分石墨烯复合材料

<正>石墨烯是一种由碳原子紧密堆积所形成的单层片状结构的新材料。石墨烯具有优异的电学、力学、热学等特性,已经在物理、化学、材料等许多领域引起了广泛的关注。石墨烯特殊的纳米结构以及突出的物理和化学性质使其具有广泛的应用前景,例如可作为电池以及超级电容器电极材料、光学和化学传感器材料、高     

石墨烯导电复合材料应用进展

介绍了石墨烯的主要特性和石墨烯分类；综述了石墨烯制备超级电容器电极材料,制备柔性透明石墨烯电极、导电油墨、导电添加剂以及导电纤维,超轻气凝胶的应用进展,同时对石墨烯作为导热材料的应用进行了展望.     

应用于超级电容器电极材料的石墨烯复合材料研究进展

石墨烯作为一种新型的纳米材料,具有优良的导电性和较大的比表面积,可作为超级电容器电极材料使用。但在使用过程中,其体积易发生膨胀或收缩,而将石墨烯与其他材料进行复合制备出石墨烯复合材料,则有利于克服这一缺点。本文详细介绍了目前几种典型的用作超级电容器的石墨烯复合材料各自的特点和制备方法,主要包括石墨烯/金属氧化物复合材料和石墨烯/聚合物复合材料,对石墨烯复合材料在超级电容器方面的研究进展进行了评述,并对石墨烯复合材料的未来的应用前景和研究方向进行了展望。     

二氧化锰/石墨烯复合电极材料

MnO2是一种极具潜力的超级电容器用电极材料,但因其结构形貌复杂多变、电导率较差,限制了其电化学性能的发挥。石墨烯虽然具有高电导率和大的比表面积等优良特性,但是石墨烯的堆叠聚集降低了其有效比表面积和电导率,导致其实际比电容远远低于理论值。针对这一问题,将MnO2和石墨烯相结合可以提高石墨烯的有效比表面积和比容量,充分利用各自的性能相互补偿,以提高复合电极的电化学性能。综述了MnO2/石墨烯复合电极的制备方法和研究现状,同时提出了MnO2/石墨烯复合电极的发展建议。     

石墨烯的制备、特性与应用前景

由于具有许多良好的性质,石墨烯在超级电容器、电极材料、传感器、半导体等领域有巨大的潜在发展空间。不过获取品质优良的石墨烯是石墨烯应用的前提,制备功能完好的石墨烯是未来应用的重点。文章论述了石墨烯的特性、制备、应用以及对其应用的展望。     

类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用

随着高效电池、超级电容器、储氢材料成为清洁高效能源计划中的研究重点,类石墨烯材料由于具有与石墨烯类似的结构及其革新性能,逐渐成为能源计划中的研究前沿.简要介绍了类石墨烯材料的基本结构及其“自上而下”和“自下而上”的制备方法.综述了类石墨烯材料作为电极材料在二次电池和超级电容器中的应用,以及作为储氢载体在储氢装置中的应用.探讨了类石墨烯材料在能量储存转换领域的应用,分析比较了其优缺点,展望了其前景.     

单金属氧化物电极研究现状

超级电容器,一种新型储能装置,具有功率密度高、循环寿命长、温限宽等优点。电极材料是影响超级电容器性能的重要因素,单金属氧化物电极因其理论比容量高、化学稳定性好、成本低等优点被广泛研究用于超级电容器。为获得电化学性能优良的单金属氧化物电极,目前最好的解决方案是使用不同的方法改善单金属氧化物形貌。本文介绍了单金属氧化物材料作为超级电容器电极材料的合成方法和近年来的研究现状。     

纤维状柔性超级电容器的研究进展

随着智能可穿戴设备的快速发展,对柔性能量储存设备提出了更高的要求.纤维状超级电容器具有柔性、轻质、功率密度高、循环寿命长、快速充放电的优势,在可穿戴领域展现出广泛的应用潜力.碳纳米管纤维、石墨烯纤维和碳纤维具有较高的电导率,可以满足超级电容器电导率的要求,被认为是理想的纤维状超级电容器的电极材料.主要综述了碳纳米管纤维、石墨烯纤维和碳纤维基超级电容器的制备方法、电化学性能和纤维状超级电容器的应用,重点介绍了一些国内外代表性的研究工作.最后分析了纤维状超级电容器研究中存在的问题,并对未来的研究方向和发展趋势进行了预测和展望.