pH值对硫掺三维石墨烯电化学性能影响的探究

本文以Hummers法制备的氧化石墨烯溶胶为原料,通过控制水热反应的pH值,研究了不同酸碱度对硫掺杂三维石墨烯的结构及电化学性能的影响。采用扫描电镜对其微观结构进行表征分析,结果表明硫掺三维石墨烯具有典型的石墨烯特征结构。采用循环伏安、恒电流充放电等测试手段研究了不同pH值下制备的硫掺杂石墨烯的电化学性能。结果表明,pH值越大,硫掺杂三维石墨烯的体积越大,其比容量也随pH值的增大而有明显的提升。当pH值为11时,硫掺杂三维石墨烯具有良好的电化学可逆性、较高的比容量、较好的倍率特性及良好的循环特性,在超级电容器上具有良好的应用前景。

硫掺杂三维石墨烯的制备及其电化学特性研究

以Hummer法制备的氧化石墨烯为前驱体,选用硫为掺杂元素,采用水热法制备了硫掺杂三维石墨烯电极材料(CS材料)。通过SEM、BET等表征方法分析了该材料的微观形貌及孔径分布;并重点研究了在不同掺杂剂比例下制备的CS材料的电化学性能。结果表明CS材料的比表面积为378.45 m^2/g,其孔径主要分布在2~5 nm之间;当硫碳质量比为0.25:1时,CS材料的电化学性能最佳,其等效串联电阻仅为2.54Ω,比容量高达134.7 F/g(0.1 A/g),即使电流密度倍增10倍(1 A/g),其比容量仍可达到89 F/g。该方法具有成本低、安全等优点,所制备的硫掺杂三维石墨烯在超级电容器中具有良好的应用前景。