新型炭材料
新型炭材料
신형탄재료
NEW CARBON MATERIALS
2015年
3期
214-221
,共8页
王颖慧%邱汉迅%王钊%李静%申潇%杨俊和
王穎慧%邱漢迅%王釗%李靜%申瀟%楊俊和
왕영혜%구한신%왕쇠%리정%신소%양준화
微波合成%水热合成%碳纳米管%氧化石墨烯%二氧化锰%电化学性能
微波閤成%水熱閤成%碳納米管%氧化石墨烯%二氧化錳%電化學性能
미파합성%수열합성%탄납미관%양화석묵희%이양화맹%전화학성능
Microwave synthesis%Hydrothermal synthesis%Carbon nanotube%Graphene oxide%MnO2%Electrochemical performance
采用单壁碳纳米管作为合成电容器电极材料的基础原料,以氧化石墨烯提高单壁碳纳米管的分散性,以二氧化锰来增强其比电容,分别采用微波处理与传统水热法合成复合材料,重点探讨不同合成方式对电极材料结构及性能的影响。与传统水热法相比,微波法除了具有操作简便、加热时间短等优点外,合成的复合材料具有更均一的微观结构,且更加均匀的覆盖在碳质材料的表面,因而作为超级电容器电极材料时能表现出更优良的电学性能:在0.2 A/g的电流密度下,其比电容达173 F/g,比传统水热法合成的材料高出24.5%;具有更低的电荷转移电阻,仅为1.425Ω;更高的充放电稳定性,在20 mV/s的扫描速率下循环1000次,电容损失率仅为3.74%。
採用單壁碳納米管作為閤成電容器電極材料的基礎原料,以氧化石墨烯提高單壁碳納米管的分散性,以二氧化錳來增彊其比電容,分彆採用微波處理與傳統水熱法閤成複閤材料,重點探討不同閤成方式對電極材料結構及性能的影響。與傳統水熱法相比,微波法除瞭具有操作簡便、加熱時間短等優點外,閤成的複閤材料具有更均一的微觀結構,且更加均勻的覆蓋在碳質材料的錶麵,因而作為超級電容器電極材料時能錶現齣更優良的電學性能:在0.2 A/g的電流密度下,其比電容達173 F/g,比傳統水熱法閤成的材料高齣24.5%;具有更低的電荷轉移電阻,僅為1.425Ω;更高的充放電穩定性,在20 mV/s的掃描速率下循環1000次,電容損失率僅為3.74%。
채용단벽탄납미관작위합성전용기전겁재료적기출원료,이양화석묵희제고단벽탄납미관적분산성,이이양화맹래증강기비전용,분별채용미파처리여전통수열법합성복합재료,중점탐토불동합성방식대전겁재료결구급성능적영향。여전통수열법상비,미파법제료구유조작간편、가열시간단등우점외,합성적복합재료구유경균일적미관결구,차경가균균적복개재탄질재료적표면,인이작위초급전용기전겁재료시능표현출경우량적전학성능:재0.2 A/g적전류밀도하,기비전용체173 F/g,비전통수열법합성적재료고출24.5%;구유경저적전하전이전조,부위1.425Ω;경고적충방전은정성,재20 mV/s적소묘속솔하순배1000차,전용손실솔부위3.74%。
HNO3-oxidized single-wall carbon nanotubes ( SWCNTs) and graphene oxide ( GO) were ultrasonically dispersed in water to which potassium permanganate was added, and the resulting mixtures were treated under microwave radiation at 100℃ for 1 h or hydrothermal conditions at 100℃ for 1, 5 and 10 h to prepare SWCNT-GO/MnO2 composites as electrode materials of electro-chemical capacitors. Results indicate that the composite prepared using the microwave method has a higher specific capacitance (173F/g at 0.2A/g), lower pseudo-charge transfer resistance (1.425Ω) and longer cyclic stability (3.74% capacitance loss after 1 000 cycles at the scan rate of 20 mV/s) than the ones prepared using the hydrothermal method. Moreover, the microwave method has the advantages of simplicity of operation and shorter heating time.