石墨烯/MnO_(2)纳米片复合薄膜的制备及其超级电容性能研究

采用两步界面组装法制备石墨烯/MnO_(2)纳米片(GMTF)三维复合薄膜电极,研究了复合薄膜的电化学性能。结果表明,MnO_(2)的赝电容和石墨烯的双电层电容相互协调,使得GMTF复合薄膜材料比单一的MnO_(2)纳米片或者石墨烯材料具有更佳的电化学性能。在三电极体系中,GMTF电极的比电容在5mV/s时达156.54mF/cm^(2),远高于石墨烯(40.24mF/cm^(2))和MnO_(2)纳米片(69.03mF/cm^(2))。此外,在两电极体系中,基于GMTF复合薄膜的固态超级电容器也显示出较高的面积比电容(120.49mF/cm^(2))和质量比电容(204.22F/g)、优良的循环性能。在功率密度为39mW/cm3时,能量密度能够达到1.735mWh/cm3。

活性污泥衍生碳的制备及在锂硫电池中的应用

活性污泥是城市污水处理过程中产生的废弃物,含有大量的微生物细菌等多种有机成分,经热处理可将转化为多孔碳材料。该文尝试使用从垃圾渗滤液处理中获得的活性污泥作为生物碳前驱体,通过高温退火和NaOH活化后得到的多孔碳,负载活性硫后作为锂硫电池的正极材料(C/S)并研究其储能性能,为活性污泥的处理处置和资源化利用提供方向。利用XRD、SEM、TEM对该C/S复合材料的微观结构、形貌进行表征发现,由活性污泥制备的多孔碳材料具有类石墨型片层形貌和介孔结构,活性硫均匀分布在多孔碳材料中。测试其电化学性能,结果表明:复合材料在0.1 C电流密度下,首圈比容量达到1 105 mAh/g,200次充放电循环后的容量保持为600 mAh/g,库伦效率维持在99%以上。