演讲题目:石墨烯作为超级电容器导电剂的性能研究
主题会场石墨烯在超级电容器领域的应用
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内容摘要
本文将石墨烯量子点 (GQDs)用作一种新型有力且纳米尺寸(~10nm)的活性炭基电极材料的导电剂 ,旨在构建有效的导电网络以提高超级电容器的电容性能。通过添加不同含量的石墨烯量子点以及复合方式的不同制备一系列复合电极,以10%的炭黑导电剂作为对比,测试复合电极的电化学性能,并研究电极结构与电容特性之间的关系。结果表明当GQDs 添加量为1%时,其比电容和倍率性能较佳,优于10%的炭黑作为导电剂的电极(Y系列);直接液相混合制备的电极(G系列)的电化学性能是优于液相混合后又氢气热处理制得电极(HG系列)。G系列的比电容值在电流密度为100 mA g-1 可以达到105 F g-1 并且在电流密度增大到1 A g-1仍然可以保持70 F g-1 。其能量密度达到28 Wh kg-1。这种现象可能是因为:适量的纳米尺寸的石墨烯导电剂可以通过这种“填充”导电模式更加有效地联结活性炭颗粒,且用量较传统导电剂少;另外GQDs 本身带有丰富的官能团和它固有的属性可能利于改善电容性能。但是,GQDs 的含量过多时,导电效果有所下降,电容器电容性能不能得到改善。本文对石墨烯的工业发展和在超级电容器领域的应用方面提供了一个新的方向。