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影响热还原氧化石墨烯超级电容器性能的因素比较
  • ISSN号:1006-3471
  • 期刊名称:《电化学》
  • 时间:0
  • 分类:O646[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]兰州理工大学材料科学与工程学院,甘肃兰州730050, [2]中国科学院兰州化学物理研究所,清沽能源化学与材料实验室,甘肃兰州730000
  • 相关基金:supported by The Top Hundred Talents Program of the Chinese Academy of Sciences; National Natural Science Foundations of China(No.51005225,No.21203223)
中文摘要:

通过改进的Hummer法制得氧化石墨烯,并在不同温度的氩气气氛中还原得到一系列热还原氧化石墨烯(T-RGO).电化学测试表明,T-RGO作为超级电容器电极材料时,良好的导电性是必需的,但石墨烯表面含氧官能团对其电容性能的影响要远大于导电性和比表面积的影响.900oC还原的T-RGO比表面积为314 m^2·g^-1,电导率为2421 S·m^-1,但其容量只有56 F·g^-1.而300 oC还原的T-RGO比表面积为18.8 m^2·g^-1,电导率为574 S·m^-1,其容量却达到281 F·g^-1.材料表征分析表明,300 oC还原的石墨烯之所以有更高的电容,是因为除双电层电容外,更多的是由其表面含氧官能团提供的赝电容,这使作者以后在设计制备超级电容器等储能设备用石墨烯基电极材料时更加有针对性.

英文摘要:

In this paper, thermal-reduced graphene oxide (T-RGO) materials are synthesized by modified Hummer's method, followed by thermal reduction under argon atmosphere at different temperatures. Electrochemical investigations show that, for T-RGO electrodes, good electrical conductivity is necessary and the surface functional groups play more significant role than the specific surface area in determining the electrochemical capacitance. The T-RGO obtained at 900 ℃ (T-RGO900) with a relatively high Brunauer-Emmett-Teller (BET) surface area (314 m^2·g^-1) and a high electrical conductivity (2421 S·m^-1) shows a low specific capacitance of 56 F·g^-1. In comparison, the T-RGO obtained at 300℃(T-RGO300) with a relatively low BET surface area (18.8 m^2·g^-1) and an electrical conductivity (574 S·m^-1) provides the largest specific capacitance of 281 F·g^-1. The large specific capacitance of T-RGO30o results fi'om the simultaneous contributions of the electrochemical double-layer capacitance and the pseudo-capacitance obtained from the oxygenated groups on the T-RGO surfaces. Therefore, it probably gives a new insight for designing and synthesizing graphene-based electrode materials for supercapacitors and other energy-storage devices.

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期刊信息
  • 《电化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化学会 厦门大学
  • 主编:孙世刚
  • 地址:厦门大学D信箱
  • 邮编:361005
  • 邮箱:dianhx@xmu.edu.cn
  • 电话:0592-2181469
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3471
  • 国内统一刊号:ISSN:35-1172/O6
  • 邮发代号:34-61
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4569