钴酸镍/还原氧化石墨烯复合物的控制合成及其在超级电容器电极材料中的应用-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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钴酸镍/还原氧化石墨烯复合物的控制合成及其在超级电容器电极材料中的应用

项目名称：钴酸镍/还原氧化石墨烯复合物的控制合成及其在超级电容器电极材料中的应用
项目类别：地区科学基金项目
批准号：21163017
申请代码：B030603
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：胡中爱
负责人职称：教授
依托单位：西北师范大学
批准年度：2011

中文摘要：

分别剥离氧化石墨和有机阴离子插层的钴镍层状复合氢氧化物，以生成带负电荷的氧化石墨烯和带正电荷的氢氧化物二维纳米片，将它们作为组织单元通过静电作用驱动的自组装形成类似三明治结构的异质复合体系，并将其作为前驱体再经后续处理转化成为钴酸镍/还原氧化石墨烯复合物。通过对尖晶石钴酸镍掺杂以及原有复合物作为牺牲性模板演化新的复合物,以延伸项目的研究范围和深度。对复合物组分含量及分布、组分单体形貌和整体形貌、组分结构与状态进行表征，同时对其进行电化学性能综合测试。探讨复合物中还原氧化石墨烯的配比、分布状态及其sp2共轭体系的复原程度对材料电化学性能的影响，认识复合物作为超级电容器电极材料时所产生的赝电容和双电层电容之间的协同增强作用机制，展现复合物在电化学电容方面所表现出的特殊性能，阐明相关的表面和电化学问题的科学本质，为推动这类材料在超级电容器中的应用提供基础数据和技术方法方面的支持。

中文主题词：还原氧化石墨烯；复合物；超级电容器；高性能；电极材料

英文摘要：

Reduced graphene oxide；Composite；Supercapacitors；High-performance；Electrode materials

英文主题词： Reduced graphene oxide；Composite；Supercapacitors；High-performance；Electrode materials

结论摘要：

课题研究通过静电作用下的自组装行为，致力于构筑类似三明治结构的钴酸镍/还原氧化石墨烯复合物，同时，借助方法扩展形成不同形式且具有优良电化学电容性能的还原氧化石墨烯基复合体系，并力求从热力学和动力学相结合的观点阐述材料结构与其电化学电容性能之间的关系。基于课题所涉及的科学问题，我们一方面沿着课题原有的思路，通过自组装行为制备性能优异的电化学电容器电极材料，另一方面，我们也对课题研究工作了进一步的深入思考，拓宽和加深原课题的研究广度和深度，尤其是利用一些具有可逆电化学活性的有机物小分子来替代石墨烯基复合材料中的无机组分，进而获得环境友好型高性能超级电容器电极材料。此外，课题研究更加重视类商业型电容器组装方面的工作，强调正负极电容性能的协同与匹配，使研究成果更加具有实际应用价值。围绕项目研究，我们在国内外学术期刊（J. Mater. Chem.A (2+1篇), J. Phys. Chem. C (1篇), ACS Appl. Mater. Interfaces (1篇，合作), Electrochimica Acta (1+1篇), RSC Adv.( 2篇)，New J. Chem.( 1篇)，Journal of Alloys and Compounds (1篇), Materials Chemistry and Physics (2篇), Materials Research Bulletin (1篇), Chin. J. Chem.( 2篇)，物理化学学报(4篇)等）发表学术论文35篇，其中SCI期刊源论文16篇，EI论文6篇。1篇论文在列“Materials Chemistry and Physics” 2012年25篇热点论文（Top 25 Hottest Articles）。在项目执行期间，申请国家发明专利10项，授权5项。另需说明的一点是根据2015年9月基本科学指标(ESI)数据库信息，1篇发表于2011年9月且与本项目研究内容直接相关的研究论文（J. Mater. Chem., 2011, 21, 10504）入选ESI (Essential Science Indicators) 高被引论文，引用频次为137。此外，在项目执行期间，共培养了11名硕士研究生和3名博士研究生。

成果综合统计