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氧化石墨烯水凝胶的结构控制及其电化学
性能研究
摘要超级电容器是一种功率密度大、循环寿命长且能够
快速充放电的储能设备，在驱动装置中具有广泛的应用前
景。石墨烯因其拥有巨大的比表面积，良好的导电性等一系
列优异性能而成为超级电容器电极材料的研究热点之一。氧
化石墨烯水凝胶独特的三维网状结构应用于双电层超级电
容器时，离子很容易在石墨烯基电极材料之间扩散，且暴露
在电解液中的石墨烯片层为电解液的传导提供了无障碍通
道，加强了超级电容器的导电性。本论文采用水热合成法成
功制备出氧化石墨烯水凝胶，并利用XRD、Raman、SEM和
TEM对所制备的材料进行了结构表征，进一步研究了反应温
度、反应时间、还原剂的量对其电化学性能的影响。经过对
比分析，结果表明，在反应温度为180℃、反应时间8h、水
合肼量为5μL，所制得的水凝胶比电容最大，在二电极体系
中以1mol/LH2SO4溶液为电解质，电流密度为0.5Ag-1，
测得该最大比电容为204.9F•g-1。32262
关键词石墨烯水凝胶电化学超级电容器
毕业论文设计说明书外文摘要
TitlePreparationandElectrochemicalPerformance
ofGrapheneOxideHydrogel
Abstract
Supercapacitorisakindofenergystoragedevice
withhighpowerdensityandlongcyclelife,whichis
widelyappliedinelectricvehiclesystem.Graphenehas
attractedmuchattentionforsupercapacitorelectrode
materialsbecauseofitshugespecificsurfaceareaand
excellentelectricalconductivity.Notably,the
electrolyteioncanbeeasilymigratedbetweenthe
graphenesheetswhengraphenehydrogelisusedas
electrodematerialsowingtoitsunique
three-dimensionalnetworkstructure.Moreover,the
exposedgraphenesheetsofhydrogelcanprovidebarrier
freeaccess,thusstrengthentheconductivityofthe
supercapacitor.Inthispaper,asimplehydrothermal
reductiontopreparegrapheneoxidehydrogelwas
introduced.Theobtainedhydrogelwascharacterizedby
X-raydiffraction(XRD),Ramanspectroscopy,scanning
electronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectron
microscope(TEM).Theresultsdemonstratethatthe
differenttemperature,reactiontimeandth
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