GO/MnO2纳米片复合薄膜的自组装与电化学性质研究

摘要：本论文中，采用一种简单的浸渍法，利用层层自组装技术，无粘结情况下，制备R-GO/MnO2纳米片@泡沫镍复合电极。通过X-射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM），傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱（Raman）进行表征复合电极结构、形貌。通过热失重分析(TG)来测定的R-GO/MnO2纳米片@泡沫镍复合材料中MnO2的含量。通过循环伏安法(CV)，恒流充放电性能(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)来进行表征复合电极的电化学性能。结果表明：R-GO/MnO2纳米片@泡沫镍复合电极在0.5A•g-1电流密度下比容量高达245F•g-1。并且经过1000次循环试验后，R-GO/MnO2纳米片@泡沫镍复合电极的比电容增长了7%，表现出优异的循环稳定性。40997
毕业论文关键词：石墨烯；超级电容器；电化学性能；二氧化锰纳米片
The self-assembly of GO/MnO2 nanocomposite films and the study on its electrochemical properties
Abstract：In this paper, the R-GO/MnO2 nanosheets @ nickel foam composite electrode has been successfully prepared by the layer by layer self-assembly technology without additive. A series methods including X- ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), the transform infrared spectroscopy (FT-IR) and Raman spectroscopy (Raman) are employed to detect the microstructure and mophology. The content of MnO2 in the composite is determined by thermal gravimetric analysis (TG). The electrochemical properties of the composite electrode are investigated by cyclic voltammetry (CV), constant current charge discharge performance (GCD) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results indicate that the specific capacity of the R-GO/MnO2 nanosheets @ nickel foam composite electrode is up to 245 F•g-1 under the current density of 0.5A•g-1. After 1000 cycles test, the specific capacitance of the R-GO/MnO2 nanosheets @ nickel foam composite electrode increased by 7%, which exhibited excellent cycle stability.
KeyWords：Graphene; Supercapacitor; Electrochemical performance; Manganese dioxide nanosheets
目录
1 绪论    1
1.1 引言    1
1.2 超级电容器    1
1.2.1 超级电容器概述    1
1.2.2 超级电容器电极材料及研究发展    2
1.3 氧化石墨烯（GO）    3
1.3.1 石墨烯的主要制备方法    4
1.3.2 石墨烯的优异性能    5
1.4 二氧化锰电极材料    5
1.4.1 层状氧化锰的结构和性质    6
1.4.2 层状氧化锰的制备    6
1.5 本课题的研究意义    7
2 实验部分    8
2.1 实验原料及实验仪器设备    8
2.1.1 化学试剂及原料    8
2.1.2 仪器设备    8
2.2 实验过程和表征方法    9
2.2.1 氧化石墨烯的合成（GO）    9
2.2.2 泡沫镍基底的处理    10
2.2.3 (R-GO / MnO2)n纳米片@Ni-foam复合电极制备    10
2.3 表征手段    11
2.3.1 X射线衍射技术（XRD）    11
2.3.2 扫描电镜（SEM）    11
2.3.3 热重分析仪（TG）    11
2.3.4 傅里叶红外光谱仪（FT-IR）    11
2.3.5 拉曼光谱仪（Raman）    11
2.4 电化学性能测试方法    12
2.4.1 循环伏安法（CV）    12
2.4.2 恒电流充放电法（GCD）    12
2.4.3 电化学阻抗谱法(EIS)    12 GO/MnO2纳米片复合薄膜的自组装与电化学性质研究:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_40910.html