【摘 要】
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在碳基纳米材料领域,石墨烯是继碳纳米管、富勒烯球之后的又一重大发现。石墨烯具有独特的力学、电学和热学等性能,在微电子器件、量子计算机、超灵敏传感器、储氢材料、场发
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在碳基纳米材料领域,石墨烯是继碳纳米管、富勒烯球之后的又一重大发现。石墨烯具有独特的力学、电学和热学等性能,在微电子器件、量子计算机、超灵敏传感器、储氢材料、场发射材料、电池及电容器电极材料等方面有广阔的应用前景。本文将氧化石墨烯(GO)与多种无机纳米材料复合,制各了电容器电极材料,用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析(TG)等表征了所得材料的组成和结构,研究了所得材料的电容性能,讨论了各种影响因素。论文主要工作如下：1.GO/Mn3O4纳米复合物的制备及电容性质首先采用Hummers方法制备氧化石墨烯,然后利用GO与Mn原位反应,制备GO/Mn3O4纳米复合物。利用SEM、TEM和XRD对复合物进行表征,结果表明,GO/Mn3O4纳米复合物由八面体Mn304和褶皱状微片GO构成。交流阻抗分析及充放电测试结果表明,氧化石墨烯的加入增加了电极的导电性,改善了Mn304的电容特性及复合材料的稳定性,所得GO/Mn3O4纳米复合物具有高的比电容(350F／g)。2.G0/CdS纳米复合物的制备及电容性质首先采用Hummers方法制备GO,利用Cd作为前躯体与氧化石墨烯(GO)反应,制备GO/CdS纳米复合物,利用SEM、TEM和XRD对纳米复合物进行表征,结果表明GO/CdS纳米复合物颗粒状晶体、褶皱状微片共存形貌,交流阻抗分析及充放电测试结果表明,氧化石墨烯的加入增强了纳米复合物的导电性及稳定性,提高了CdS的电容特性,使所得纳米复合物具有高的比电容(210F／g)和长的循环寿命(超过1000次)。3.GO/TiO2/PANI纳米复合物的制备及电容性首先采用Hummers方法制备GO,然后在氧化石墨烯存在下,利用钛酸四丁酯的水解及苯胺的聚合原位制备复合物。利用SEM、TEM、XRD、TG对纳米复合物进行表征,循环伏安、交流阻抗和充放电测试结果表明,氧化石墨烯和Ti02的加入增加了聚苯胺的电化学稳定性,提高了材料的电容性能,使所得纳米复合物具有高的比电容1020F/g和长的循环寿命(循环1000次)
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