氧化石墨烯纳米复合物的制备及其超级电容性能.pdf

《氧化石墨烯纳米复合物的制备及其超级电容性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第23卷第2期化学研究中国科技核心期刊2012年3月CHEMICALRESEARCHhxyj}@henu．edu．cnMn304／氧化石墨烯纳米复合物的制备及其超级电容性能苏海芳，王腾，张胜义¨(安徽大学化学化工学院，安徽合肥230039)摘要：利用锰前驱体与氧化石墨烯(GO)原位反应制备了Mn。04／Go纳米复合物超级电容器电极材料；采用扫描电镜、透射电镜及x射线衍射仪分析了纳米复合物的形貌和结构；并利用交流阻抗分析及充放电测试测定了纳米复合材料的电化学性质和电容性质．结果表明，引入氧化石墨烯可

2、增强纳米复合物的导电性及稳定性，提高Mns04的电容特性，从而使得纳米复合物具有较高的比电容(350F／g)和较长的循环寿命(超过1000次)．关键词：Mn。O；氧化石墨烯；纳米复合物；超级电容性质中图分类号：O65文献标志码：A文章编号：1008—1011(2O12)02—0004—04PreparationofMn3O4／grapheneoxidenanocompositeandevaluationofitssupercapacitiVebehaviorSUHai—fang，WANGTeng，

3、ZHANGSheng—yi(DepartmentofChemistry，AnhuiUniversity，Hefei230039，Anhui，China)Abstract：Mn304asaMnprecursorwasallowedtoin-situreactwithgraphemeoxide(GO)generatingMn3O4／G0nanocompositeasacandidateelectrodematerialofsupercapacitors．Themorphology，microstruc

4、ture，andphasecompositionofas—obtainednanocompositewereana—lyzedbymeansofscanningelectronmicroscopy，transmissionelectronmicroscopy，andX—raydiffraction．Theelectrochemicalpropertiesandcapacitivebehaviorofthenanocompositewereexaminedusingalternatingcurren

5、timpedancespectroscopicanalysisandgalvanostaticcharge／dischargemeasurements．ResultsindicatethattheincorporationofGOcontributestoimprovetheconductivityandstabilityofthenanocompositeaswellasthesupercapacitivebehaviorofMn3O4。Asaresult，as—preparedMn3O4／GO

6、nanocompositehasahighspecificcapacitance(350F／g)andalongcyclelife(over1000times)．Keywords：Mn3O4；grapheneoxide；nanocomposite；supercapacitivebehavior对能源日益增长的需求激发了人们对能量储存和能量转换研究的广泛兴趣．超级电容器由于能量密度高、循环使用寿命长、使用成本低被认为是一种很有希望的高效能量储存装置l1q]．而电极材料是提高超级电容器性能的关键．近年

7、来，超级电容器电极材料的研究集中在金属氧化物]、碳和导电聚合物l_8等方面．其中，金属氧化物Mn。O原料丰富、成本低、环境友好，是一种有应用前景的电极材料．但是，极低的电导率(10～10S／cm)大大限制了Mn。O在超级电容器中的应用[1。。．石墨烯或氧化石墨烯是一种新近发现的二维材料，它具有大的比表面积、良好的导电性和化学稳定性，可以作为合成纳米材料的载体，而用作超级电容器电极材料卜]．作者利用锰前驱体与氧化石墨烯(GO)的原位反应制备Mn。O／GO纳米复合物，通过一系列分析测试实验，表征了所得

8、纳米复合物的结构和相貌，研究了所得纳米复合物的充放电性质．收稿日期：2011—11—12．基金项目：国家自然科学基金资助项目(20875001)．作者简介：苏海芳(1983一)，女，硕士，研究方向为纳米复合材料的制备和性质测试．通讯联系人，E-mail：syzhangi@126．com．第2期苏海芳等：Mn。Ot／氧化石墨烯纳米复合物的制备及其超级电容性能1实验部分1．1复合物的制备采用改进的Hummers法_】制备氧化石墨烯：将20g50目石墨粉、10g过硫酸钾和10g五氧化二磷