Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe~(2+)和Fe~(3+)的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe⁽²⁺⁾和Fe(2+)和Fe⁽³⁺⁾的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。     

水热法制备Mn_3O_4/石墨烯复合材料及其电化学性能

采用水热法制备Mn3O4/石墨烯复合材料。石墨烯的含量对产物的形貌和结构有决定性的影响。当石墨烯与MnO2质量比1∶3时,制备得到MnOOH/石墨烯复合材料,当石墨烯与MnO2质量比1∶1时,制备得到Mn3O4/石墨烯复合材料。石墨烯与Mn3O4复合可使Mn3O4更大可能地释放赝电容,在电流密度2 A/g时,Mn3O4/石墨烯的比电容值为297.14 F/g。     

石墨烯/二氧化锰复合材料的制备与电化学性能

通过改性二氧化锰和氧化石墨烯片之间的静电自组装制备了层状的rGO/MnO2复合纳米材料。通过XRD分析材料的晶体结构,用扫描电镜观察材料的微观表面形貌。这种材料用来研究其电化学电容性能,结果表明这种纳米复合材料显示出很好的电容性能(在0.2 A/g的电流密度下可达246 F/g)。此外,在2 A/g的电流密度下循环1000次后容量保持率为91%。材料的性能提升是因为复合材料中二氧化锰纳米棒和石墨烯片层很好的贴合,而石墨烯片的加入也大大提高了材料的导电性。     

石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料制备及电化学性能

以氧化石墨烯和SnCl2为原料，通过微波水热法合成了石墨烯/SnO2复合材料(GS)，以过硫酸铵为引发剂，通过吡咯在Si粉表面原位氧化聚合制备了Si@PPy包覆结构(SP)，最后通过微波水热组装法制备了石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料(GSSP)。采用SEM、TEM、XRD、Raman和BET对GS、SP和GSSP材料的形貌和结构进行表征，并以GSSP复合材料为负极组装半电池进行倍率、循环、CV和EIS等电化学性能测试。结果表明：GSSP复合材料具有优异的倍率性能，在100 mA/g电流密度下，放电和充电的平均比容量分别为948.44和869.63 mAh/g。1000 mA/g电流密度下，经过400次循环放电和充电的比容量保持率高达90.69%和89.34%。     

NiFe_2O_4-石墨烯纳米复合材料的制备及其电化学性能

通过溶剂热的方法合成了石墨烯-镍铁氧体纳米复合材料(NFR)。采用X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)以及透射电镜(TEM)等仪器对样品的形貌和结构进行了表征,并将其作为锂离子电池负极材料组装成模拟电池,考察其电化学性能。测试结果表明:NFR纳米复合材料在100m A·g~(-1)电流密度首圈放电比容量高达1223m Ah·g~(-1),首次可逆比容量为830m Ah·g~(-1),100圈充放电后,容量几乎无衰减,保持较好的循环稳定性。这种优异的性能归功于复合材料中镍铁氧体和石墨烯之间的协同作用。     

石墨烯/SnO2/Si@PPy复合材料的制备及电化学性能

以氧化石墨烯和Sn Cl2为原料,通过微波水热法合成了石墨烯/SnO_2复合材料(GS),以过硫酸铵为引发剂,通过吡咯在Si粉表面原位氧化聚合制备了Si@PPy(SP)包覆结构,最后通过微波水热组装法制备了石墨烯/SnO_2/Si@PPy复合材料(GSSP)。采用SEM、TEM、XRD、Raman和BET对GS、SP和GSSP材料的形貌和结构进行表征,并以GSSP复合材料为负极组装半电池进行倍率、循环、CV和EIS等电化学性能测试。结果表明,GSSP复合材料具有优异的倍率性能,在100 mA/g电流密度下,放电和充电的平均比容量分别为948.44和869.63 mA·h/g。1000 mA/g电流密度下,经过400次循环放电和充电的比容量保持率高达90.69%和89.34%。     

孔状氧化锌/石墨烯复合材料制备及其电化学性能研究

以氧化石墨烯和醋酸锌为原料,N,N’-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了孔状氧化锌/石墨烯的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对氧化锌/石墨烯复合材料的微观形貌结构和成分进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对电学性能进行测试,结果表明,采用溶剂热法成功制备孔状氧化锌/石墨烯复合材料,带孔微球氧化锌均匀分散于薄纱状石墨烯表面,在6 mol/L KOH电解液中有良好的电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,比电容为256.9 F/g。     

孔状氧化锌/石墨烯复合材料制备及其电化学性能研究

以氧化石墨烯和醋酸锌为原料,N,N’-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶剂热法制备了孔状氧化锌/石墨烯的复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对氧化锌/石墨烯复合材料的微观形貌结构和成分进行分析,并通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗对电学性能进行测试,结果表明,采用溶剂热法成功制备孔状氧化锌/石墨烯复合材料,带孔微球氧化锌均匀分散于薄纱状石墨烯表面,在6 mol/L KOH电解液中有良好的电容性能,当扫描速度为5 m V/s时,比电容为256.9 F/g。     

铅笔头状Co_3V_2O_8/石墨烯复合物的制备及其电化学性能研究

通过水热-煅烧的方法制得铅笔头状Co_3V_2O_8,再和氧化石墨烯(GO)通过水热法制备出铅笔头状Co_3V_2O_8/G复合物。采用XRD、 SEM对样品的物相组成和形貌进行了表征与分析,并对其进行了电化学性能测试。研究结果表明:铅笔头状Co_3V_2O_8/G复合物作为锂离子电池负极材料时,表现出更高的可逆容量、很好的循环稳定性以及优异的倍率性能。     

PP-R/POE-g-MAH/Al_2O_3复合材料的制备与性能研究

通过添加马来酸酐接枝的聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)及无机导热填料Al_2O_3对无规共聚聚丙烯(PP-R)进行复合改性,研究了POE-g-MAH及Al_2O_3用量对PP-R/POE-g-MAH/Al_2O_3复合材料力学性能和导热性能的影响,并分析了复合材料的结晶行为和微观形貌。结果表明:POE-g-MAH和Al_2O_3的添加,可提高PP-R材料的低温冲击强度和导热性,由此可望得到综合性能优越的PP-R管材。     

PP/La_2O_3纳米复合材料的制备与性能研究

通过熔融共混和注塑成型制备出不同纳米稀土(NRE)含量的聚丙烯/氧化镧(PP/La2O3)纳米复合材料,并对该复合材料的力学性能进行了详细研究。结果表明:PP/La2O3纳米复合体系的力学性能受La2O3添加量的影响较大,随La2O3用量的增加,材料的屈服强度与屈服点伸长率均呈先增大后减小的趋势,且均在La2O3用量为1份时出现极大值;另外XRD分析结果显示该复合体系具有两种PP晶型。通过加入La2O3以及对体系进行退火可调节复合材料的内在结构,由此达到控制材料性能的目的。     

CC/MnO_2/LiMn_2O_4复合材料的制备及其电化学性能研究

通过简便的两步水热法,在碳布(CC)上直接合成了一种新型的CC/MnO_2/LiMn_2O_4复合材料,并将其用于超级电容器电化学性能研究,结果表明,在0.5 A·g~(-1)的电流密度下,CC/MnO_2/LiMn_2O_4复合材料的比容量达292.91 F·g~(-1),大于CC/MnO_2的比电容(233.52 F·g~(-1)),LiMn_2O_4和MnO_2发挥协同效应提高了超级电容器的电化学性能。     

Mo/Al_2O_3复合材料的制备及性能研究

针对氧化铝陶瓷和金属钼的特点,为解决氧化铝陶瓷低温脆性大、金属钼高温易氧化和蠕变等问题,通过溶胶凝胶法制备金属陶瓷颗粒,采用放电等离子烧结(SPS)制备了配比不同的Mo/Al_2O_3金属陶瓷复合材料,探究了Mo颗粒含量对Mo/Al_2O_3金属陶瓷性能的影响。结果表明:在1400℃下进行真空放电等离子烧结可得到Mo/Al_2O_3金属陶瓷,且在vol.%Mo=x(x=15,20,25)范围内、组分配比相同的情况下,添加20%Mo可制得综合性能较好的Mo/Al_2O_3金属陶瓷,其密度为5.2g/cm~3、硬度(HV0.5)为12.7、断裂韧性4.24MPa·m~(1/2)。     

石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及其电化学电容性能

以石墨(G)和碳纳米管(MWCNTs)为原料,通过共同化学氧化-热还原的简便途径,制备了石墨烯/碳纳米管复合材料(RGO/RCNTO)。为便于比较,采用同样方法分别获得了热还原后的石墨烯(RGO)和碳纳米管(RCNTO)。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)对材料进行结构和形貌表征。研究发现:由于氧化石墨(GO)和氧化碳纳米管(CNTO)存在一定的含氧官能团,形成均匀的氧化石墨/氧化碳纳米管复合物(GO/CNTO)。紧接着的热解过程又使得GO层因层间产生的气体膨胀而剥离,RCNTO随之进入层间,还原后石墨烯由于π—π作用吸引,重新堆积并将RCNTO裹在层间形成了三明治结构的RGO/RCNTO。复合材料在电流密度1 A·g~(-1)时的比电容为422.4 F·g~(-1),经过5 000次恒流充放电比电容仍保持在90%以上。良好的电容特性如高比容量和稳定的循环性能归因于该复合材料中RGO和RCNTO有效的协同作用。     

Nd_2O_3/ABS复合材料的制备及性能

制备了Nd_2O_3/ABS复合材料,考察了引发剂用量,反应时间对ABS树脂转化率的影响。通过力学性能、硬度、吸湿率及耐腐蚀性测试研究了Nd_2O_3含量对浇注体复合材料板材的性能影响。结果表明,ABS树脂适宜的聚合条件为:反应温度85℃,引发剂用量为单体质量的0.5%,预聚合反应时间为150 min。当纳米Nd_2O_3的质量分数为0.3%时,复合体系的冲击性能达到最佳,比ABS板材提高了142.86%。当纳米Nd_2O_3的质量分数为0.2%时,弯曲强度达到最大,比ABS材料提高了48.84%。而吸湿率和耐碱腐蚀率在纳米Nd_2O_3的质量分数为0.5%时最小。邵氏硬度随着Nd_2O_3含量的增加而线性上升。     

石墨烯/二氧化锰复合材料的电化学性能

通过共沉淀法制备了石墨烯/二氧化锰复合材料,研究了不同质量比的石墨烯与二氧化锰对复合材料结构与性能的影响.通过X射线衍射分析了复合材料的微观结构,用扫描电子显微镜观察复合材料的表面形貌,用恒流充放电、循环伏安及交流阻抗谱研究复合材料的电化学性能.结果表明:制备的复合材料中二氧化锰为α型二氧化锰,其中,当石墨烯质量分数为26.5％的复合材料具有良好的电化学性能,当以6 mol/L的KOH溶液为电解质时,其比电容达到313F·g-1,循环伏安测试表明其电化学可逆性较好.     

石墨烯负载纳米SnO2复合材料制备及其电化学性能

采用水热方法制备了纳米金属氧化物SnO_2/石墨烯(RGO)复合材料,同时用相同工艺制备了纯SnO_2与纯RGO作为对比。SnO_2/RGO复合材料中SnO_2均匀分布在RGO结构中,晶粒尺寸约为5 nm,与合成的单相SnO_2相比晶粒尺寸显著减小。电化学性能测试表明,RGO、SnO_2和SnO2/RGO的首次可逆容量分别为339.3、862.7和1 054.2 m A·h/g,50次循环后容量分别为198.5、306.2和977.8 m A·h/g。SnO_2/RGO复合材料的可逆容量和循环稳定性比纯RGO和SnO_2有显著增加。电化学性能的提高归因于RGO的加入显著减小SnO2尺寸,提高了材料导电性,同时有效阻止了SnO_2团聚。     

聚乳酸/纳米Dy_2O_3复合材料的制备与热性能研究

采用接枝法分别制备了环氧树脂改性纳米氧化镝(Dy2O3-g-EP)和聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH),通过溶液共混法制备了PLA/纳米Dy2O3复合材料,并研究了增容剂PLA-g-MAH对复合材料热性能的影响。结果表明:EP接枝提高了纳米Dy2O3在溶剂中的稳定性;未改性纳米Dy2O3使PLA的热分解温度提高,而Dy2O3-g-EP则使其下降;PLA-g-MAH的加入有利于提高PLA的热分解温度与玻璃化转变温度。     

聚吡咯/氧化石墨烯复合材料的制备及电化学性能研究

分别采用物理球磨混合法、化学原位聚合法和化学原位聚合-还原法制备了聚吡咯/氧化石墨烯混合物、聚吡咯/氧化石墨烯(PPy/GO)和聚吡咯/还原氧化石墨烯(PPy/RGO)复合材料。通过三电极测试其电化学性能(循环伏安、恒流充放电和交流阻抗)。结果表明,通过化学原位聚合法制备的PPy/GO(304. 5 F/g)比电容远高于物理混合(16 F/g)和聚吡咯/还原氧化石墨烯(126. 4 F/g)。化学法原位聚合法制备PPy/GO最佳条件是冰浴条件下和加入表面活性剂对羟基苯磺酸钠。并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对化学原位制备的PPy/GO组成、结构和形貌进行了表征。