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３４１沈阳化工大学学报３４１
第卷第期Ｖｏｌ.Ｎｏ.
２０２０.０３ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＥＮＹＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＭａｒ.
文章编号:２０９５－２１９８(２０２０)０１－００３１－１０
石墨烯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能的研究
李静梅ꎬ张辉
(沈阳化工大学材料科学与工程学院ꎬ辽宁沈阳１１０１４２)
摘要:以氧化石墨烯、硫酸锰和高锰酸钾为原料ꎬ通过控制原料的配比、水热反应的时间与温
)复合材料.采用傅
度以及体系的ｐＨ值ꎬ制备了不同反应条件下的石墨烯/二氧化锰(ＲＧＯ/ＭｎＯ
２
里叶红外光谱(ＦＴ－ＩＲ)ꎬＸ射线衍射(ＸＲ)、Ｄ扫描电子显微镜(ＳＥＭ)以及Ｘ射线能谱(ＥＤ)Ｓ对复
合材料的形貌和结构进行了表征.结果发现:复合材料呈现出一种包覆状结构ꎬ二氧化锰有效嵌入
石墨烯片层之间和包覆在其表面ꎬ既阻止了石墨烯片的团聚又能够很好地发挥协同效应ꎻ水热反
应的时间和温度是影响复合材料形貌和结构的主要因素ꎻ通过循环伏安曲线和交流阻抗谱分析复
合材料的电化学性能ꎬ测试结果表明二氧化锰的加入提高了复合材料的比电容量ꎬ在１ｍｏｌ/Ｌ的
ＮａＳＯ电解液ꎬ２ｍＶ/ｓ扫描速率下ꎬ材料的最佳比电容量达到３８０Ｆ/ｇ.
２４
关键词:氧化石墨烯ꎻ石墨烯ꎻ二氧化锰ꎻ电化学
ｄｏ:１０ｉ.３９/６ｊ９.ｉｓｓｎ２０９５.－２１９８.２０２０.０１.００６
中图分类号:Ｏ６４６文献标识码:Ａ
电动汽车市场的兴起和便携式电子产品的[１０]
富、价格低廉、环境友好等优点成为一种极具
日益增长ꎬ刺激了人们对高性能储能设备的需吸引力的电极材料ꎬ但二氧化锰导电性差的本征
求ꎬ介于传统电容器和电池之间的超级电容器性缺陷极大地降低了其比电容量从而限制了它
(又名电化学电容器)作为一种新型储能装置ꎬ
的商业化应用.为了实现材料结构性能最优化ꎬ
具有优良的功率密度、快速充放电速率、长的循可考虑以石墨烯作为高导电性的基体ꎬ引入纳米
ꎬ成为满
环使用寿命以及低维护成本等优点[１－４]级二氧化锰制备复合电极材料ꎬ克服二者缺陷ꎬ
足人们迫切需求和缓解能源危机的一个重要突并利用协同效应增强材料的性能.目前制备石墨
破口.近些年来ꎬ将石墨烯用于超级电容器电极烯/二氧化锰复合材料的方法主要有化学共沉淀
[５－７]、水热法、浸渍法、物理超滤
材料的研究日益增加.新型碳材料石墨烯具法[１１－１２][１３－１５][１６－１７]
、电化学沉积法、微波辅助法
有优异的电化学性能ꎬ这主要归因于其超高的理[１８][１９]
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