1、一種氧化鑰石墨烯復合超級電容器陽極材料的制備摘要在較溫和體系下通過簡單步驟制作一種氧化鉬石墨烯復合超級電容器陽極材料緒論隨著人類社會對能源需求的不斷提高，現(xiàn)有的電池儲能行業(yè)面臨著新一輪的變革，以美 國特斯拉公司為代表的科技公司選擇在現(xiàn)有基礎上通過優(yōu)化電池控制模組來提高電能利用 效率，但也有更多的人選擇制造新的可規(guī)模應用的電池，其中最受青睞的便是超級電容器和 新型鋰電池。超級電容器是介于傳統(tǒng)電容器與二次電池之間的新型儲能器件，是一種基于電極/溶 液界面電化學過程的儲能元件，既具有靜電電容一樣非常高的放電效率，又有可以與電池相 比擬的電荷存儲能力。碳材料(如碳納米管，石墨烯，活性炭等)通常由于其高

2、比表面積、優(yōu)良導電性、大功 率密度、高電子傳輸速率等特性而被用作超級電容器的陽極材料。其中石墨烯作為一種優(yōu)秀 的二維導電材料，加入鋰離子電池正極材料(磷酸鐵鋰等)中，即可以提高電極材料的導電 性，又可以包裹正極納米顆粒，是對現(xiàn)有“炭黑+碳納米管”導電劑的升級換代。與傳統(tǒng)的多 孔碳材料相比，石墨烯：(1 )具有非常高的電導率(104106S/m )(2 )非常大的比表面積(2675m2/g )(3 )楊氏模量(1TPa)(4)斷裂強度(130GPa)加入石墨烯導電劑的鋰電池，其倍率性能、一致性和壽命都有不同程度的提高。然而， 碳材料較低的比電容（300 F*g-1 ）嚴重限制了超級電容器的能量密

3、度，這意味著它們無法 滿足高能量和高功率密度的超級電容器的需求，石墨烯層間易堆積，降低了比表面積，同時 也阻礙了電解液進入電極表面。其他金屬氧化物組成的陽極，如：V 2 O 5 , MoO 3-x , Fe 2 O 3等則顯示出了比碳材料高得多的比電容。在這些材料之中，二氧化鉬MoO2展現(xiàn)出了 適用于負電位、非毒性、低成本、高豐度、多變量化學價和金屬類電子導電率的工作窗口， 使其比其他非導電金屬氧化物更能吸引超級電容器的負極材料。超電容器由于其快速充電/放電能力、超高壓放電和極好的循環(huán)壽命，已被廣泛研究。 最廣泛報道的過渡金屬氧化物包括Mn3O4、Co3O4和NiO已經(jīng)顯示出極好的電化學性能。

4、 作為一種層狀結構的金屬氧化物，MoO 2作為一種有前途的陽極材料，由于其低的電重性、 高的電化學活性和高穩(wěn)定性而引起了極大的關注。但在離子插入和提取過程中，由于大量體 積變化而引起的機械降解等特性限制了其性能。通常，碳添加劑被用作金屬氧化物來克服這 個問題。研究發(fā)現(xiàn)，混合材料顯示出有希望的電化學性能，這是由于MoO 2的高導電性和 連接的納米結構促進了電子和離子運輸。介紹還不夠基本上要加上 以下內容（可在相關文獻的introduction中翻譯）為什么要選擇石墨烯為基底材料（即石墨烯在超電應用中的優(yōu)點）為什么選擇氧化鉬為超級電容器材料植酸的加入對于形貌的影響（該部分需要做XRD跟SEM后寫）

5、實驗儀器：富勒姆標準試劑純水機飛鴿牌離心機KQ-400DE超聲清洗機冷凍干燥機真空管式爐，H2 /Ar氣瓶磁力攪拌機，磁力轉子燒杯，離心管，滴瓶，滴管，電子天平，保鮮膜實驗藥品：自制石墨烯溶液鉬酸銨（AR）水合肼（AR）植酸（AR）去離子水H2 /Ar 混合氣（10%/90%）實驗步驟：1、取6ml石墨烯溶液于燒杯中，加去離子水稀釋到60ml，超聲處理0.5h， 超聲過程中攪動二至三次取2g鉬酸銨加入燒杯中，加入40ml去離子水，超聲處理0.5h，超聲過程中攪動二至三次向中逐滴加入1ml植酸，超聲0.5h將逐滴加入到中，磁力攪拌0.5h向中逐滴加入0.5ml水合肼，燒杯口覆上保鮮膜，磁力攪拌3

6、h2、將中所得物質離心、，將沉淀用去離子水離心、洗滌45次，冷凍干燥處理 3、將沉淀在H2/Ar氣氛下燒灼，得到產(chǎn)物。實驗現(xiàn)象：制備實驗一共進行了三次。三次實驗產(chǎn)物產(chǎn)量有所不同。第二次實驗產(chǎn)物要明顯少于第一次制備產(chǎn)物，在實驗藥品和其他步驟相同的情況下，第二次實驗磁攪時的速率相比第一次試驗時要小一些，猜想 是否是因為試劑混合不均勻導致了產(chǎn)物產(chǎn)量的下降，因此做了第三次制備實驗。第三次實驗的磁力轉子速率調節(jié)到了一個較高的數(shù)值，離心后產(chǎn)物產(chǎn)量較多，猶勝第一次實 驗。最初的實驗方案是采用真空干燥爐干燥，但是產(chǎn)物較輕易被吹走，因此換做冷凍干燥處理，避免了產(chǎn)物的損失。因為產(chǎn)物較易分散，會有一部分產(chǎn)物在離心洗滌中損失實驗材料的表征與討論：（XRD）（TEM、 SEM）（性能測試）實驗結論：實驗制備得到黑色細碎片狀產(chǎn)物在此材料的制備過程中應注意試劑的混勻和產(chǎn)物干燥處理的方法。若是進行產(chǎn)業(yè)化制備應考慮試劑的混合方法和洗滌廢液的二次