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复合材料结构超级电容器专用固态聚合物电解质的制备研究进展
1
作者 薛成贵 徐海兵 +1 位作者 祝颖丹 颜春 《化工新型材料》 北大核心 2025年第4期7-11,17,共6页
复合材料结构超级电容器(SSC)是一种新型的结构/储能一体化多功能复合材料,有望同时满足新能源汽车等交通工具对高效储能与结构承载的双重需求,具有广泛的应用前景。作为SSC的重要组成部分,固态聚合物电解质(SPE)肩负着载荷传递与离子... 复合材料结构超级电容器(SSC)是一种新型的结构/储能一体化多功能复合材料,有望同时满足新能源汽车等交通工具对高效储能与结构承载的双重需求,具有广泛的应用前景。作为SSC的重要组成部分,固态聚合物电解质(SPE)肩负着载荷传递与离子传导的双重功能,很大程度上决定了SSC的储能与力学性能。高性能SSC要求SPE兼具优良的离子电导率及力学性能。然而,SPE的离子电导性能与力学性能往往相互制约。制备兼具优良离子电导性能与力学性能的SPE是当前开发高性能SSC存在的主要挑战。主要对SPE制备的研究现状进行较为系统的评述,重点介绍了锂盐/有机溶剂电解液型SPE、离子液体电解液型SPE、纳米增强改性型SPE的制备方法,分析了不同制备方法对SPE及SSC性能的影响,并进一步对SPE研制面临的挑战及未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 复合材料结构超级电容器 固态树脂基电解质 锂盐 离子液体 纳米改性
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碳纤维复合材料结构超级电容器的研究及展望 被引量：2
2
作者 裴勇勇 魏枫 +4 位作者 高聪 徐海兵 陈刚 陈明达 祝颖丹 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-5,共5页
近年来,开发新型可再生能源与储能设备成为各国竞相研究的重点。在新型储能设备中,结构/储能一体化碳纤维复合材料结构超级电容器兼具结构承载和储能功能,在新能源汽车、航空航天、国防军工等领域具有广泛的应用前景,因而受到人们的广... 近年来,开发新型可再生能源与储能设备成为各国竞相研究的重点。在新型储能设备中,结构/储能一体化碳纤维复合材料结构超级电容器兼具结构承载和储能功能,在新能源汽车、航空航天、国防军工等领域具有广泛的应用前景,因而受到人们的广泛关注。主要概述了结构/储能一体化碳纤维复合材料结构超级电容器的基本原理和制备方法,分析了不同碳纤维电极与树脂基电解质改性方法对复合材料结构超级电容器性能的影响,并展望了复合材料结构超级电容器未来面临的挑战及发展趋势。 展开更多
关键词 碳纤维 复合材料 结构超级电容器
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CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料在有机染料降解和超级电容器中的应用研究 被引量：2
3
作者 张飞刚 刘中利 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期129-136,共8页
采用固态热分解法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)、电化学交流阻抗(EIS)、电容电压特性(CV)和晶... 采用固态热分解法制备了CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)、电化学交流阻抗(EIS)、电容电压特性(CV)和晶界电容特性(GCD)等表征技术对CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料进行了全面系统的表征,应用于有机染料亚甲基蓝(MB)降解和超级电容器电极材料。CuO和g-C_(3)N_(4)复合后光谱范围显著拓宽,实现了光生载流子的高效分离,界面/表面电阻降低,使得电荷转移更加高效,这都得益于异质结的成功构建。CuO/g-C_(3)N_(4)投加量为25 mg、MB染料溶液初始质量浓度为50 mg/L、暗吸附60 min和可见光(λ>420 nm)照射60 min时,MB的降解率为90.97%,循环使用5次后MB的降解率为90.28%,表现出优异的光催化活性和稳定性。CuO/g-C_(3)N_(4)复合材料作为超级电容器阳极材料,电流密度为2 A/g时的最大比电容为379.79 F/g,电流密度为10 A/g、循环使用5000次电极材料的电容保留率和库仑效率分别为98.06%和99.54%,是一种超级电容器的理想电极材料。 展开更多
关键词 CuO/g-C_(3)N_(4) 异质结 超级电容器 光催化降解 复合材料 亚甲基蓝
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钒酸盐及其复合材料在超级电容器领域的研究进展
4
作者 平坦 宫立超 +2 位作者 苗润东 朱伟 高鑫 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期1-4,共4页
能源的高效利用促进了以超级电容器为主的新型储能装置的开发与应用。钒基双金属氧化物(M_(x)V_(y)O_(z),M=Co,Ni,Mn)又称钒酸盐,具有出色的电化学活性、结构稳定性和电导率,在超级电容器领域备受关注,已成为最具应用潜力的电极材料之... 能源的高效利用促进了以超级电容器为主的新型储能装置的开发与应用。钒基双金属氧化物(M_(x)V_(y)O_(z),M=Co,Ni,Mn)又称钒酸盐,具有出色的电化学活性、结构稳定性和电导率,在超级电容器领域备受关注,已成为最具应用潜力的电极材料之一。介绍了钒酸盐的制备方法及其研究进展,指出了钒酸盐及其复合材料在超级电容器应用中面临的挑战。 展开更多
关键词 钒酸盐 超级电容器 复合材料 电化学性能
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五氧化二钒/碳纳米复合材料在超级电容器中的应用
5
作者 杨光 姜瑞婷 +2 位作者 张玥 符子剑 刘伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3857-3871,共15页
五氧化二钒(V2O5)作为一种有广阔前景的电极材料,具有储量丰富、无毒、高电容电位等优点,通过V2O5纳米化、复合化等策略可实现材料性能的最优化。本文综述了V2O5/C纳米复合材料在超级电容器储能器件领域的最新研究进展,总结了V2O5/C纳... 五氧化二钒(V2O5)作为一种有广阔前景的电极材料,具有储量丰富、无毒、高电容电位等优点,通过V2O5纳米化、复合化等策略可实现材料性能的最优化。本文综述了V2O5/C纳米复合材料在超级电容器储能器件领域的最新研究进展,总结了V2O5/C纳米复合材料的制备方法及其对形貌和电化学性能的影响规律,讨论了组分优化、增加有效比表面积、杂原子掺杂、构建三元纳米复合材料等电化学性能提升策略。V2O5/C纳米复合材料以其独特的结构及优异的效能克服了单一电极材料的局限性,具有较强的实际应用潜力。最后,提出了V2O5/C电极材料在性能提升、机理探索和规模化生产等方面面临的问题,对电化学储能技术的未来发展趋势做出了展望,即开发高性能、智能化的新型复合材料及储能器件,为构建高效、安全的电化学储能体系提供理论和实践支持。 展开更多
关键词 超级电容器 五氧化二钒 碳材料 复合材料 电化学
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PANI/MnO_(2)/rGO-P三元复合电极的制备及在超级电容器中的应用
6
作者 杨儒松 侯朝霞 +3 位作者 李伟 王颢然 高旭 龙海波 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第7期2791-2800,共10页
通过控制合成条件制备出片层状氮掺杂还原氧化石墨烯(rGO-P),在此基础上将聚苯胺(PANI)/MnO_(2)管状赝电容材料附着层间,采用两步复合法获得PANI/MnO_(2)/rGO-P三元复合材料;利用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微技术(SEM)和能量色散X... 通过控制合成条件制备出片层状氮掺杂还原氧化石墨烯(rGO-P),在此基础上将聚苯胺(PANI)/MnO_(2)管状赝电容材料附着层间,采用两步复合法获得PANI/MnO_(2)/rGO-P三元复合材料;利用X射线衍射技术(XRD)、扫描电子显微技术(SEM)和能量色散X射线谱(EDS)等对其进行微观形貌和结构表征;利用循环伏安法(CV)、恒流充放电(GCD)以及交流阻抗(EIS)等测试手段对三元复合材料的电化学性能进行了分析。电化学测试结果表明,在0.5 A/g的电流密度下,PANI/MnO_(2)/rGO-P_(75)的比电容高达635 F/g,当功率密度为0.45 kW/kg时,能量密度达到17.5 Wh/kg,综合性能要优于相同电流密度下的rGO-P和PANI/MnO_(2)。此外,在1 A/g的电流密度下,PANI/MnO_(2)/rGO-P_(75)恒流充放电5000次循环后,仍有82.0%的电容保持率。本文制备的三元复合电极材料与二元复合的电极材料相比在提升超级电容器的性能方面效果显著。 展开更多
关键词 石墨烯 二氧化锰 聚苯胺 复合材料 超级电容器
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石墨烯复合材料在超级电容器中的研究进展 被引量：1
7
作者 钟存贵 谢留雨 +3 位作者 华亚楠 蔡冰寒 吴兴哲 陈玉坤 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1-7,共7页
超级电容器因其体积比传统电容器更小、更快的充放电过程以及更长的循环使用寿命而受到了储能行业的普遍重视。超级电容器是一种高级的能量储能装置,它利用电极和电解质之间的双层电荷分布来储存能量,具有无污染、可持续发展等的优势。... 超级电容器因其体积比传统电容器更小、更快的充放电过程以及更长的循环使用寿命而受到了储能行业的普遍重视。超级电容器是一种高级的能量储能装置,它利用电极和电解质之间的双层电荷分布来储存能量,具有无污染、可持续发展等的优势。其中最熟悉的石墨烯材料应用最广泛,并发挥重要作用。概述了石墨烯的历史、制造技术,并对最近几年石墨烯与其他材料在超级电容器中的应用进行了回顾和展望。 展开更多
关键词 石墨烯 复合材料 双电层电容器 超级电容器 电化学储能
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二维材料基超级电容器的容量与倍率性能提升策略
8
作者 刘华艳 陈逸飞 +1 位作者 杨梦召 顾佳俊 《物理化学学报》 北大核心 2025年第6期1-22,共22页
二维材料凭借其独特的层状结构、高比表面积、高理论容量和优异的柔韧性,成为构建高能量密度和高功率密度超级电容器电极的理想选择。然而,层间强范德华力导致的片层堆叠严重阻碍了离子传输,限制了其实际容量和倍率性能的发挥。因此,合... 二维材料凭借其独特的层状结构、高比表面积、高理论容量和优异的柔韧性,成为构建高能量密度和高功率密度超级电容器电极的理想选择。然而,层间强范德华力导致的片层堆叠严重阻碍了离子传输,限制了其实际容量和倍率性能的发挥。因此,合理的材料设计和精细的电极结构调控对于突破超级电容器性能瓶颈至关重要。在这篇综述中,首先探讨了提升二维材料电化学性能的策略,重点阐述如何通过结构设计优化电极的面容量和体积容量。值得注意的是,提高超级电容器能量密度通常需要增加活性物质负载量,这不可避免地导致电极内部离子传输路径延长并复杂化,从而降低倍率性能。针对这一问题,我们回顾了传统的高负载电极离子传输通道构建方法,例如模板法、外场诱导组装和3D打印技术。然而,这些方法通常制备的孔道尺度在微米或亚微米级别,难以同时满足高倍率性能和高体积容量的要求。为同时实现高面容量、高体积容量和高倍率性能,本综述重点总结了近年来在构建纳米级孔道结构方面的创新方法,包括毛细管力致密化、层间嵌入、表面刻蚀和量子点策略等。这些方法致力于构建三维互联、高效的离子传输网络,从而推动高能量密度、高功率密度和小型化超级电容器技术的快速发展。 展开更多
关键词 超级电容器 二维材料 结构设计 面容量 体积容量 倍率性能
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超级电容器用酚醛树脂/竹基复合活性炭的制备及表征
9
作者 文秀婵 张博 +3 位作者 王玺 桂柳成 黄思玉 何旻雁 《广西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期147-156,共10页
为探究酚醛树脂添加量对活性炭微观结构及电化学性能的影响,寻找相对经济的制备超级电容器用活性炭的方法,本文以毛竹废弃物为原材料,酚醛树脂为改性剂,通过KOH活化制备酚醛树脂/竹基复合活性炭,并对其进行表征。结果表明:复合活性炭微... 为探究酚醛树脂添加量对活性炭微观结构及电化学性能的影响,寻找相对经济的制备超级电容器用活性炭的方法,本文以毛竹废弃物为原材料,酚醛树脂为改性剂,通过KOH活化制备酚醛树脂/竹基复合活性炭,并对其进行表征。结果表明:复合活性炭微观结构受酚醛树脂添加量影响,树脂添加量为15%~35%的复合活性炭比表面积及总孔容均增大,平均孔径减小,为电荷的存储提供更多吸附位点。其中,树脂添加量为35%的复合活性炭相较于纯竹基活性炭比表面积及总孔容分别提高28.5%及29.2%,平均孔径减小为1.78 nm,在电流密度为0.5 A·g^(-1)时比电容为263.85 F·g^(-1),相较纯竹基活性炭提高53.3%,说明加入酚醛树脂后所制备的活性炭电化学性能得到明显改善。 展开更多
关键词 复合活性炭 酚醛树脂 竹基 可调控 微观结构 超级电容器 电化学性能
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ZnCo_(2)O_(4)-ZnO@C@CoS核壳复合材料的制备及其在超级电容器中的应用
10
作者 杨恩东 李宝乐 +2 位作者 张珂 谭鲁 娄永兵 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期485-493,I0008,共10页
超级电容器以其高功率性能、稳定的循环性能和优良的安全性等独特优势,作为储能器件在新能源汽车和移动电子设备等方面极具前景。然而,其能量密度相对较低,限制了实际应用。为提升电化学活性,本研究通过简便的溶剂热法、煅烧处理和电化... 超级电容器以其高功率性能、稳定的循环性能和优良的安全性等独特优势,作为储能器件在新能源汽车和移动电子设备等方面极具前景。然而,其能量密度相对较低,限制了实际应用。为提升电化学活性,本研究通过简便的溶剂热法、煅烧处理和电化学沉积技术,在碳包覆的ZnCo_(2)O_(4)-ZnO微球上沉积了CoS纳米片(ZCO-ZO@C@CoS)。碳层不仅可以促进电子传输,增强导电性,还提升了结构的稳定性;CoS纳米片之间形成的开放网络空间促进了离子快速传输。此外,CoS纳米片具备丰富的电活性位点,实现了快速可逆的氧化还原反应;核壳结构内部的纳米线、碳层和外层纳米片的共同作用,有效提升了材料的整体电化学性能。因此,ZCO-ZO@C@CoS在1.5 A·g^(−1)时的比电容达到1944 F·g^(−1)(972.0 C·g^(−1)),20 A·g^(−1)高电流密度下循环10000次后比容量保持率为75%。由ZCO-ZO@C@CoS(正极)和活性炭(负极)组成的非对称超级电容器器件也表现出优异的比电容、高的倍率性能和优异的循环稳定性,显示出良好的应用前景。 展开更多
关键词 非对称超级电容器 过渡金属硫化物 CoS纳米片 分级核壳结构
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氮化钒基电极材料的制备及其在超级电容器中的应用进展
11
作者 刘宏辉 李冬辉 +3 位作者 钱其峰 肖凌超 熊磊 陈仲国 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第8期3110-3121,共12页
氮化钒(VN)具有极高的理论比容量、良好的电子导电性及较宽的工作电压窗口,被认为是理想的超级电容器电极材料之一。然而,现有制备方法所得VN材料存在比表面积小、表面结构致密、电化学活性差等问题,导致其实际比容量低、倍率性能差、... 氮化钒(VN)具有极高的理论比容量、良好的电子导电性及较宽的工作电压窗口,被认为是理想的超级电容器电极材料之一。然而,现有制备方法所得VN材料存在比表面积小、表面结构致密、电化学活性差等问题,导致其实际比容量低、倍率性能差、循环寿命短。本文通过对近年来相关文献的分析,综述了VN储能机理及制备方法,探讨了VN表面组成、结构和形貌对其比容量、倍率性能及循环稳定性的影响机制,总结了改善VN电化学性能的方法,着重介绍了构建微纳结构和构筑纳米复合材料两种策略。对于提高VN比容量和倍率性能,介绍了构建纳米晶、纳米带、纳米纤维、纳米棒等策略;对于提高VN导电性,介绍了构建VN/多孔碳、VN@碳、VN/碳纳米管、VN/石墨烯、VN/其他过渡金属氮化物等纳米复合材料策略,重点分析了微纳结构及构筑纳米复合材料对VN比容量、倍率性能及循环稳定性的影响机制。本文通过综述当前VN材料改进方法,分析了现有策略存在问题,展望了VN基电极材料的研究方向及发展趋势。 展开更多
关键词 氮化钒 超级电容器 电极材料 纳米复合材料 电化学性能
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三维有序结构聚苯胺/石墨烯纳米复合材料的制备及其在超级电容器电极中应用 被引量：13
12
作者 赵强 吕满庚 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期635-642,共8页
用硼氢化钠(NaBH_4)还原氧化石墨烯得到还原石墨烯(rGO)分散液,rGO分散液与苯胺在酸性条件下原位聚合得到高比表面积三维有序结构的聚苯胺/石墨烯纳米复合材料。由场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍... 用硼氢化钠(NaBH_4)还原氧化石墨烯得到还原石墨烯(rGO)分散液,rGO分散液与苯胺在酸性条件下原位聚合得到高比表面积三维有序结构的聚苯胺/石墨烯纳米复合材料。由场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对其表面形貌和结构进行表征。结果表明:复合材料的比表面积高达136.9 m^2/g,高于纯聚苯胺的比表面积(32.71 m^2/g);直径10~20 nm的聚苯胺纳米棒均匀地垂直生长在石墨烯表面。在0.5 A/g的电流密度下,复合材料比电容达到358 F/g,大于石墨烯和聚苯胺的比电容;当充放电电流密度由0.5 A/g增加到10 A/g时,电容保留率达74.3%,表现出增强的倍率性能;在10 A/g高电流密度下,经过500次的充放电循环后容量保持率达到83.7%。 展开更多
关键词 聚苯胺 石墨烯 纳米复合材料 三维有序 超级电容器 功能材料
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面向薄膜电容器应用的高储能密度聚合物纳米复合电介质材料研究进展
13
作者 尹训茜 倪金哲 +2 位作者 孙大宇 陈昭伟 贾芷若 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2246-2259,共14页
随着电力电子技术朝着多功能化、集成化和微型化方向发展,传统介电材料很难满足电力电子设备对高能量密度以及小设备体积和重量的需求。高储能密度的聚合物纳米复合电介质材料因其优异的加工性能、良好的可设计性和介电性能而受到了广... 随着电力电子技术朝着多功能化、集成化和微型化方向发展,传统介电材料很难满足电力电子设备对高能量密度以及小设备体积和重量的需求。高储能密度的聚合物纳米复合电介质材料因其优异的加工性能、良好的可设计性和介电性能而受到了广泛的关注。该文首先介绍了聚合物纳米复合电介质材料及界面;然后,从低含量填料填充、核壳结构(改性)填料填充、聚合物电介质表面处理和多层结构构建等方面总结了近年来高储能密度聚合物纳米复合电介质材料体系的构建策略;最后,指出聚合物纳米复合电介质材料中存在的问题,并对聚合物纳米复合电介质材料未来发展进行展望。 展开更多
关键词 薄膜电容器 电介质 聚合物基纳米复合材料 储能性能 核壳结构 多层结构
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三维石墨烯晶体膜可控制备策略及其超级电容器的应用
14
作者 钟厉 徐政 +1 位作者 康俊 任凯翔 《表面技术》 北大核心 2025年第11期32-49,共18页
三维石墨烯晶体膜具有高晶体质量、大比表面积和高导电性,成为理想的碳基超级电容器的电极材料。然而,传统石墨烯电极材料受限于表面活性位点数量和宏观尺度下的电化学体积效应,难以达到理论性能。为此,重点介绍通过高能束流(如CO_(2)... 三维石墨烯晶体膜具有高晶体质量、大比表面积和高导电性,成为理想的碳基超级电容器的电极材料。然而,传统石墨烯电极材料受限于表面活性位点数量和宏观尺度下的电化学体积效应,难以达到理论性能。为此,重点介绍通过高能束流(如CO_(2)激光和高能电子束)诱导技术制备宏观厚度的三维石墨烯晶体膜,并探讨其修饰与复合方法。在此基础上,详细阐述CO_(2)激光和高能电子束制备三维石墨烯晶体膜的基本原理及其可控制备策略。采用CO_(2)激光,通过调节激光参数和前驱体材料,能够实现石墨烯晶体膜的厚度调控和结构优化。高能电子束具有高穿透力和低反射特性,能够在宏观尺度下制备均匀的三维石墨烯薄膜。此外,还介绍了通过非金属原子掺杂、金属氧化物和导电聚合物复合等方法,进一步提升三维石墨烯晶体膜的电化学性能等方面的研究内容。在超级电容器应用中,三维石墨烯晶体膜表现出优异的体积比电容和循环稳定性,具有广阔的应用前景。然而,随着厚度的增加,三维石墨烯晶体膜的体积效应和离子传输效率等问题仍需解决,提出通过构筑梯度孔道和优化孔隙结构来增强离子传输能力的解决方案。最后展望了三维石墨烯晶体膜在商用超级电容器中规模化应用的机遇与挑战。 展开更多
关键词 三维结构 石墨烯晶体 宏观厚度 薄膜电极 超级电容器
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还原氧化石墨烯／Mn3O4纳米复合材料的合成及其在超级电容器中的应用 被引量：18
15
作者 曲江英 李雨佳 +3 位作者 李传鹏 石琳 邵光华 高峰 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期186-192,共7页
以改进的Hummers法所制氧化石墨烯/硫酸锰(GO/MnSO4)悬浊液为原料,原位合成GO/MnO2复合物,再经低温热处理制备还原氧化石墨烯/Mn3O4(rGO/Mn3O4)纳米复合材料。通过改变GO/MnSO4悬浊液中MnSO4的质量含量实现rGO/Mn3O4复合物中Mn3O4质量... 以改进的Hummers法所制氧化石墨烯/硫酸锰(GO/MnSO4)悬浊液为原料,原位合成GO/MnO2复合物,再经低温热处理制备还原氧化石墨烯/Mn3O4(rGO/Mn3O4)纳米复合材料。通过改变GO/MnSO4悬浊液中MnSO4的质量含量实现rGO/Mn3O4复合物中Mn3O4质量分数的可控调变。该法充分利用氧化石墨烯原液中的锰离子,可节省原料,同时可避免氧化石墨烯繁琐的分离过程并简化实验步骤。所得复合材料作为超级电容器电极材料展现良好的电化学电容性能,在饱和K2SO4电解质溶液和50 mA·g-1的电流密度下,Mn3O4质量含量为88%时其比电容达284 F·g-1。 展开更多
关键词 石墨烯 四氧化三锰 绿色合成 复合材料 超级电容器
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双金属氧化物和复合材料的合成及其在超级电容器中的应用进展 被引量：14
16
作者 田晓冬 李肖 +3 位作者 杨桃 宋燕 刘占军 郭全贵 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期459-468,共10页
作为一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件,超级电容器的整体性能受限于电极材料。研究发现,赝电容材料拥有数十倍于碳基材料的比容量。而双金属氧化物作为一种新型赝电容材料,因其多重氧化态、多金属离子特性和高理论容量,... 作为一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能器件,超级电容器的整体性能受限于电极材料。研究发现,赝电容材料拥有数十倍于碳基材料的比容量。而双金属氧化物作为一种新型赝电容材料,因其多重氧化态、多金属离子特性和高理论容量,在电化学储能领域备受关注。本工作系统介绍了双金属氧化物及其复合材料的合成及性质,对双金属氧化物及其复合材料在超级电容器电极材料方面的应用进行了简要概述,并展望了其发展前景和重点发展方向,以及需要解决的科学问题。 展开更多
关键词 双金属氧化物 复合材料 超级电容器 合成方法 应用 综述
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导电石墨烯/聚合物复合材料在超级电容器中的研究进展 被引量：10
17
作者 李霖 侯朝霞 +4 位作者 王少洪 王美涵 胡小丹 李思明 孙丹 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期114-119,共6页
导电石墨烯/聚合物复合材料是一种具有高导电率,优良电容性质的功能材料。综述导电石墨烯/聚合物复合材料在超级电容器领域广阔的应用前景,对其进行系统地分类,介绍其制备方法,重点探讨其作为超级电容器的电极材料仍面临的挑战,并对该... 导电石墨烯/聚合物复合材料是一种具有高导电率,优良电容性质的功能材料。综述导电石墨烯/聚合物复合材料在超级电容器领域广阔的应用前景,对其进行系统地分类,介绍其制备方法,重点探讨其作为超级电容器的电极材料仍面临的挑战,并对该复合物材料在超级电容器领域的未来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 石墨烯 聚合物 复合材料 超级电容器 展望
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水热合成部分还原氧化石墨烯-K_2Mn_4O_8超级电容器纳米复合材料(英文) 被引量：12
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作者 李乐 贺蕴秋 +3 位作者 储晓菲 李一鸣 孙芳芳 黄河洲 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1681-1690,共10页
通过控制水热反应温度以及氧化石墨烯(GO)与高锰酸钾的填料比,合成了两组部分还原的GO-K2Mn4O8纳米复合材料.X射线衍射(XRD)分析说明水热过程中合成了α-MnO2和一种新的晶相K2Mn4O8.通过X射线光电子能谱(XPS)分析了水热反应前后氧化石... 通过控制水热反应温度以及氧化石墨烯(GO)与高锰酸钾的填料比,合成了两组部分还原的GO-K2Mn4O8纳米复合材料.X射线衍射(XRD)分析说明水热过程中合成了α-MnO2和一种新的晶相K2Mn4O8.通过X射线光电子能谱(XPS)分析了水热反应前后氧化石墨的含氧官能团的变化.扫描电子显微镜(SEM)显示样品由片状还原的氧化石墨烯构成,其表面附有许多小的纳米颗粒,这种结构有利于储能时电子的传递.通过这两组复合材料的结构分析,更好地理解了材料的电化学性能的变化.利用循环伏安法和恒流充放电测试比较了材料的电容性能.用1mol·L-1的硫酸钠做电解液,电位范围是0-1V,在1A·g-1的电流密度下,测得的样品最佳比电容达到251F·g-1,能量密度为32Wh·kg-1,功率密度为18.2kW·kg-1.并且在5A·g-1的电流密度下循环1000次后样品的比电容仍维持在初始比电容的88%. 展开更多
关键词 超级电容器 还原的氧化石墨烯 钾锰氧化物 氧化锰 复合材料 电容性能
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超级电容器复合材料MnO_2/活性炭的研究 被引量：20
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作者 刘献明 张校刚 +1 位作者 王永刚 包淑娟 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期550-552,共3页
　采用化学共沉淀法制备了α MnO2·nH2O和活性炭的复合电极材料,对其结构和形貌分别用XRD和SEM进行了表征。循环伏安、交流阻抗以及恒流充放电等测试结果表明复合电极材料比α MnO2·nH2O或活性炭电极具有更好的电化学可逆性... 　采用化学共沉淀法制备了α MnO2·nH2O和活性炭的复合电极材料,对其结构和形貌分别用XRD和SEM进行了表征。循环伏安、交流阻抗以及恒流充放电等测试结果表明复合电极材料比α MnO2·nH2O或活性炭电极具有更好的电化学可逆性和理想的电化学电容行为。随活性物质量增加,复合电极的比电容量增长率趋于稳定。 展开更多
关键词 超级电容器 复合材料 MnO2/活性炭 化学共沉淀 XRD SEM 电化学电容行为
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石墨烯纳米片/CoS_2复合材料的制备及其在超级电容器中的应用 被引量：13
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作者 李吉 魏彤 +2 位作者 闫俊 龙从来 范壮军 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2849-2854,共6页
采用一步水热法制备石墨烯纳米片(GNS)/CoS2复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨(GO)逐渐被还原成石墨烯纳米片(... 采用一步水热法制备石墨烯纳米片(GNS)/CoS2复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨(GO)逐渐被还原成石墨烯纳米片(GNS),能够为CoS2晶核的形成提供更多的接触点,有利于CoS2颗粒均匀地生长在GNS表面。这种结构的复合材料既能够显著增加CoS2和电解液之间的有效接触面积,提高CoS2的电化学利用率,同时又能够改善材料的导电性,有利于提高材料的比电容。 展开更多
关键词 CoS2 石墨烯 超级电容器 复合材料 电化学性能
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