碳材料改性石墨烯/RuO2复合材料的制备与电化学性能研究

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• 作者：邹俭鹏冷娴李红超杨洪志唐宁馨
• 会议时间：2015-09-09
• 关键词：复合材料 ; 碳材料 ; 石墨烯 ; 氧化钌 ; 电化学性能
• 作者单位：中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙410083
• 母体文献：2015年全国粉末冶金学术会议暨海峡两岸粉末冶金技术研讨会论文集
• 会议名称：2015年全国粉末冶金学术会议暨海峡两岸粉末冶金技术研讨会
• 会议地点：武汉
• 主办单位：中国机械工程学会
• 语种：chi
• 分类号：TM2;TQ1

摘要

对活性炭、介孔碳、碳纳米管进行强酸氧化处理及对碳微球中温煅烧处理,以改善其与石墨烯/氧化钌复合材料的附着效果,采用用水热法将处理前后的碳材料分别与氧化钌复合制备二元材料,将改性碳材料与氧化钌/氧化石墨烯复合制备三元材料,探究材料的组分和结构对其电化学性能的影响.采用SEM、EDS、XRD对复合材料进行结构表征,通过三电极体系,用循环伏安法、恒流充放电法、交流阻抗法等常规电化学方法进行了性能测试.研究结果表明:具有不同孔径特点的改性碳材料的加入,对无定型含水氧化钌的团聚现象有一定的抑制作用,可增加电解液的有效可达比表面积,比容和倍率特性提高明显.三元体系中,氧化钌于改性碳材料和还原氧化石墨烯的表面原位生成,各组分紧密结合,利于界面和体相中质子和离子的快速传导.O-AC/rGO/RuO2、O-CMK/rGO/RuO2、O-CNT/rGO/RuO2和rCS/rGO/RuO2在0.1 A/g的电流密度下比容分别达395.3 F/g、460.3 F/g、446.8 F/g和373.2 F/g,在电流密度为5 A/g时,比容损失率分别为9.6%、14.9%、7.3%和13.8%,电荷转移电阻为2.5~3.61Ω,O-CNT/rGO/RuO2表现出最佳电化学性能.