石墨烯铁（氢）氧化物的复合及在超级电容器的研究

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1、学校代码：密级：公开如交邊乂攀硕士专业学位论文石墨烯铁（氢）氧化物的复合及在超级电容器的研究作者姓名武生君工程领域光学工程指导教师王永生教授何大伟教授培养院系理学院二零一五年六月力交乂硕士专业学位论文石墨烯铁（氢）氧化物的复合及在超级电容器的研究作者：武生君导师：王永生、何大伟北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部

2、门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名签字曰期年（月广（签字日期：年月《日学校代码：密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文石墨烯铁（氢）氧化物的复合及在超级电容器的研究作者姓名：武生君学号：导师姓名：王永生、何大伟职称：教授工程领域：光学工程学位级别：硕士北京交通大学年月jh京交大学硕士专业学位论文致谢本论文的工作是在我的导师王永生、何大伟教授，富鸣老师的悉心指导下完成的。老师们态度温和、工作认真、管理细致。这些优秀品质都会对我产生潜移默化的影响。在此感谢各位老师对我的帮助与指导。王

3、永生老师，给了我思想上的战略性指导，何大伟老师对我的生活给予了极大的关怀，富鸣老师对我的实验研究进行了科学的引导。各位老师从思想和实践方面，对我进行了全方位、多层次引导，也对我的科研工作和论文提了很多建设性意见，在此表示感谢。在实验和撰写论文过程中，忻昊、赵文、杜翔、周雷、陈慧、吴宏禄、王敦、王全新、李耀等同学，都给了我很多无私的帮助，在此向他们表达感谢。此处，也感谢我的家人，你们毫不犹豫的支持是我努力奋斗的最大动力，我将更加坚定我的信念，为实现理想而继续奋斗。北京交通大学硕士专业学位论文中文摘要中文摘要摘要：以石墨烯为电极材料的超级电容

4、器储能机理为双电层电容效应，具有较强的循环性能，但比电容相对较小。以过渡金属氧化物为电极材料超级电容器储能机理为赝电容效应，理论上具有较大的比电容，但循环寿命短。将石墨烯与过渡金属氧化物复合，以所得复合材料为电极材料的超级电容器有效的结合了双电层电容与赝电容二者特性，既具有较大的比电容又具有良好的循环性能。在过渡金属氧化物的选择上，铁氧化物具有成本低，无污染等优势。本文主要做了下面的研究：（石墨烯；氧化石墨烯）将与利用共价功能化制备出的复合材料，其作为电极材料制作超级电容器进行电化学测试。与制作的超级电容器进行对比，可以发现前者的比电容有

5、较大提高，循环性能稍有下降。将与利用非共价功能化制备出复合材料，其作为电极材料制作超级电容器进行电化学测试。与、制作的超级电容器相比，比电容都有提高。将与、利用非共价功能化制备出复合材料，其作为电极材料制作超级电容器进行电化学测试。与、、制作的超级电容器相比，比电容都有提髙。⑷在循环性能方面，制作的超级电容器表现出了绝对优势，、、等复合材料制作的超级电容器循环性能都有所下降，但整体上比较良好。图幅，表个，参考文献篇。关键词：石墨烯；复合物；铁氧化物；超级电容器分类号：北京交通大学硕士专业学位论文〇。、。、、〇，北京交通大学硕士专业学位论文

6、，：：北京交通大学硕士专业学位论文序纳米材料被发现后，很快榦成了前沿科学技术领域的一种代表，年，和制备出了球形分子这种分子称为富勒烯（。年，和因为富勒烯的发现，而获得了诺贝尔化学奖。年，饭岛澄男在电弧法生产富勒烯的过程中，发现了碳纳米管（。年，和成功的制备了石墨烯（。由于石墨烯本身具有独特的光学、电学、力学等很多优异的性能，受到了广泛关注，尤其在电化学传感器、能源储存、超级电容器等领域。特别是石墨稀良好的导电能力，能够有效促进电子的传递人们希望利用石墨烯纳米材料的这一特性来不断提高在储存设备的应用。但是，人们也开始意识到，要实现石墨烯在超

7、级电容器中的应用单纯的依靠石墨稀是不行的。因此，就要对石墨稀进行功能化修饰使其满足不同的应用需求进一步拓宽石墨稀的实用价值。本文主要通过两种不同的方法，合成了功能化石墨稀与铁（氢）氧化物的复合材料，并运用多种手段对合成的纳米材料进行表征。基于石墨烯的独特电学性质及大的比表面积，将其作为电极修饰材料，主要应用于超级电容器的研究。北京交通大学硕士专业学位论文目录中文摘要序弓超级电容器的基本原理双电层电容器赝电容超级电容器超级电容器的优势与面临的挑战石墨烯概述石墨烯的国内外研究现状石墨烯的主要制备方法石墨烯性能提升选题依据研究意义研究内容创新点

8、石墨烯的制备及在超级电容器性能研究弓金属纳米粒子功能化机理共价功能化非共价功能化实验部分石墨烯制备主要药品与仪器石墨稀的制备样品的表征电化学测试本章小结复合材料的制备及在超级电容器性能研究引言