石墨烯及其复合薄膜在电极材料中的研究

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1、！钃級遺乂事養ＷＳＯＵＴＨＷＥＳＴ．ＡＯＴＯＮＧＵ．ＶＥＲＳ，ＴＶ＾博士学位论文ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ？‘论文题目：石墨稀及其复合薄膜在电极毫材料中赚Ｉ、ｋ？指导教师：鲁雄教授一＿＿：；．ｆｅ，国内图书分类号：ＴＢ３密级：公开国际图书分类号：３１西南交通大学研究生学位论文石墨慌及其复合薄膜在电极材料中的研究２０１１年级姓名姜丽丽申请学位级别博士学位专业材料学指导老师鲁雄二零壹伍年畚月欢Ｃｌａ

2、ｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＢＳ）Ｕ，Ｄ．Ｃ：３１ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｏｃｔｏｒＤｅｇｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＧｒａｈｅｍｅａｎｄｉｔｓｃｏｍｏｓｉｔｅｆｉｌｍｓａｓｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｐｐｍａｔｅｒｉａｌｓＧｒａｄｅ：２０１１Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＪｉａｎｇＬｉｌｉ＇ＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＤｏｃｔｏｒｓＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＭａｔｅｒｉａｌｏｐｙｇｙＳｕｐｅｒｖｉｓ

3、ｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｕｘｉｏｎｇＭａｒ．９２０１５，西南交通大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；丨２．不保密ｙ使用本授权书。“”（请在以上方框内打＞／）学位论文作者签名：＾

4、指导老师签名仏《－、曰期：ｗｒＪｒ／曰期：？／ｊｒ》．＾西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：（１）首先，本文使用溶液蒸发法制备氧化石墨稀自支撑柔性薄膜材料。通过比较不同还原方法，得到合适的还原工艺，制备了

5、石墨炼自支撑柔性薄膜，为后续制备功能化石墨稀自支撑柔性薄膜材料的研究提供实验及理论依据（详见第２章）；２一（）采用种低温溶液共还原法，同时还原氧化石墨稀及金属盐，得到石墨炼与－金属纳米颗粒的复合溶液，再利用浸渍提拉法制备石墨稀金属（Ｃｕ／Ａｇ）纳米颗粒复合透光导电薄膜。结果表明金属纳米颗粒的加入能有效改善ＲＧＯ透明导电电极的电导率，且Ａｇ对复合材料电导率的提升要大于Ｃｕ纳米颗粒。随着金属纳米颗粒含量的增。加，复合透明导电电极的电导率逐渐增加，但透光率却逐渐下降可以优化金属纳米－。颗粒含量，使ＲＧ

6、Ｏ金属纳米颗粒复合透明导电电极材料兼具优良的导电性及透光性（该方法可在玻璃基底及其他柔性基底上应用，制备透明导电电极材料详见第３章）；（３乙炼微球作为可去除模板化石墨烯优异的成膜性，制备多）利用聚苯，结合氧孔石墨稀自支撑薄膜电极材料并将其应用于超级电容器电极材料一。为了进步改善该电极材料电学性能，采用电化学沉积法将聚耻咯导电高分子沉积到石墨稀薄膜表面，形成多孔自支撑纸状石墨稀－导电高分子复合薄膜电极材料。结果表明多孔结构的引入能增加薄膜材料的电容性能，聚批咯能有效增加自支撑纸状薄膜电极材料的电导率及－电

7、容，多孔石墨稀聚批略复合材料具有优良电化学性能（详见第４章）；（４）利用氧化石墨稀较好的成膜性，在其成膜过程中引入氧化铁纳米颗粒，制备－石墨稀氧化钛自支撑柔性纸状复合电极材料，并将其应用于超级电容器电极。氧化钛一纳米颗粒有效的提高了石墨稀基超级电容器电极材料的电化学性能。进步使用电化－学沉积法在石墨烯－氧化钛薄膜材料表面制备石墨稀－氧化钛聚批略三相复合自支撑柔性薄膜电极材料，氧化钛与聚批咯，结果表明该三相复合材料具有更好的电化学性能对复合材料的电化学性能有协同增效作用（详见第５章）。学位论文作者签名

8、：＇曰期０：＞／ｖ５．ｊＴｉｊ西南交通大学博士研究生学位论文第Ｉ页摘要石墨稀具有诸多优良的性能，如良好的导电性与透光性，较高的比表面积等，在各个领域得到广泛的研究和应用。本文重点研究了石墨稀及石墨稀复合材料的制备及其在超级电容器及透明导电电极材