碳纳米管复合结构的制备及在超级电容器中的应用.pdf

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1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)Acta尸．．Chim．Sin．2012，28(10)，2269-22752269October[Article]dOi：10．3866／PKU．WHXB201209061www．whxb．pku．edu．cn三维碳微米管，碳纳米管复合结构的制备及在超级电容器中的应用黄雯赵进康琪徐凯臣于镇王建马延文黄维(有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地，信息材料与纳米技术研究院，南京邮电大学，南京210046)摘要：利用天然生物质杨絮特殊的管状结构通过简

2、单的高温碳化法制备出碳微米管(CMTs)．将所得到的碳微米管作为基底，采用化学气相沉积法制备出三维结构的碳微米管／碳纳米管(CNTs)复合材料．利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)光谱仪、拉曼光谱仪对其进行了详细分析．通过两电极测试体系对其超级电容性能进行测试，碳微米管，碳纳米管复合电极在1mol·Li~SO电解液中的比电容值可达77F·g～，远大于碳微米管的比电容值(23F·g。)．关键词：碳微米管：碳纳米管：杨絮：生物质：超级电容器中图分类号：0646

3、PreparationofThree-DimensionalCarbonMicrotube／CarbonNanotubeCompositesandTheirApplicationinSupercapacitOrHUANGWenZHAOJinKANGQiXUKai—ChenYUZhenVVANGJianMAYan．WenHUANGWe．_(JiangsuKeyLaboratoryforOrganicElectronics＆InformationDisplaysandInstituteofAdvan

4、cedMaterials．NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210046,PR．China)Abstract：Carbonmicrotubes(CMTs)werepreparedbythecarbonizationofpoplarcatkinsaccordingtotheirnaturalmicrotubularstructure．TheCMIswerethenusedasthesubstrateforgrowingcarb

5、onnanotubes(CN1_s)bychemicalvapordeposition．Thepreparedthree—dimensionalCMT，CNTcompositeswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，X-raydifraction(XRD)，andRamanspectroscopy．Two—electrodesupercapacitorcells

6、constructedwiththeCMT／CNTshowedaspecificcapacitanceof77F·g。with1mol·L～Li2SO4electrolyte．whichismuchhigherthanthatforCMTs(23F·g。)．KeyWords：Carbonmicrotube；Carbonnanotube；Poplarcatkin；Biomass；SupercapacitOr1引言近几十年发现的碳材料家族的新成员，它们在燃料碳材料涵盖范围广，是一类应用广泛的结构和电

7、池、-，生物传感、超级电容器和药物传输等众功能材料．其中富勒烯、碳纳米管(CNTs)、石墨烯是多领域具有广泛的应用价值．此外不同结构的碳材Received：July3，2012；Revised：September6，2012；PublishedonWeb：September6，2012．Correspondingauthors．HUANGWei，Emaihiamwhuang@njupt．edu．cn．MAYan—Wen，Email：iamywma@njupt．edu．cn．Theprojectw

8、assupportedbytheNationalBasicResearchProgramofChina(20O9CB93O60O，2Ol2CB933301)，NationalNaturalScienceFoundationofChina(20833002，20903057，20905038，20974046)，MinistryofEducationofChina(IRT1148)，PriorityAcademicProgramDevelopmentofJiangsuHigherEducation