編號：CYYJ043167
篇名：氧化石墨烯調控粉煤灰基硅酸錳/氧化錳復合材料的電化學性能機制
作者：陳冬 王輝 王敏 王登元 伍雪華
關鍵詞： 氧化石墨烯 粉煤灰 靜電組裝法 復合材料 電化學性能 超級電容器
機構： 哈爾濱工業(yè)大學能源科學與工程學院
摘要： 超級電容器是一種具有高功率密度、優(yōu)秀循環(huán)性能、高安全性的高性能儲能裝置,然而其低能量密度限制其發(fā)展,為進一步提升超級電容器的能量密度,滿足日益增長的儲能需求,提升電極材料的電化學性能是關鍵。為提高粉煤灰基硅酸錳/氧化錳的電化學性能,采用靜電組裝法合成了氧化石墨烯與粉煤灰基硅酸錳/氧化錳的復合材料(FA@MS/MO/GO),通過調節(jié)氧化石墨烯加入量優(yōu)化其電化學性能,并研究了氧化石墨烯對于粉煤灰基硅酸錳/氧化錳電化學性能的影響機制,通過XRD、SEM、XPS、FTIR表征材料的形貌與結構,并采用循環(huán)伏安法、恒電流充放電、交流阻抗測試對材料和器件性能進行測試。結果表明,優(yōu)化后的FA@MS/MO/GO-2的電荷傳輸速率大幅提升,FA@MS/MO/GO-2在0.5 A/g電流密度下的比電容為737.4 F/g,高于未與氧化石墨烯復合的FA@MS/MO(293.4 F/g),電流密度由0.5 A/g升高至8.0 A/g,FA@MS/MO/GO-2容量保持率最好(67%),高于FA@MS/MO(44%)。FA@MS/MO/GO-2與商業(yè)活性炭分別為正負極組裝為非對稱超級電容器后,該器件能量密度達15.75 Wh/kg(功率密度375 W/kg),在5 A/g下循環(huán)10000次的容量保持率和庫倫效率均可達100%,表明該電極材料擁有長期循環(huán)利用潛力,具有良好應用前景。
