水热合成部分还原氧化石墨烯-K_2Mn_4O_8超级电容器纳米复合材料(英文)

编号：NMJS03801

篇名：水热合成部分还原氧化石墨烯-K_2Mn_4O_8超级电容器纳米复合材料(英文)

作者：李乐； 贺蕴秋； 储晓菲； 李一鸣； 孙芳芳； 黄河洲；

关键词：超级电容器； 还原的氧化石墨烯； 钾锰氧化物； 氧化锰； 复合材料； 电容性能；

机构： 同济大学材料科学与工程学院； 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室；

摘要： 通过控制水热反应温度以及氧化石墨烯(GO)与高锰酸钾的填料比,合成了两组部分还原的GO-K2Mn4O8纳米复合材料.X射线衍射(XRD)分析说明水热过程中合成了α-MnO2和一种新的晶相K2Mn4O8.通过X射线光电子能谱(XPS)分析了水热反应前后氧化石墨的含氧官能团的变化.扫描电子显微镜(SEM)显示样品由片状还原的氧化石墨烯构成,其表面附有许多小的纳米颗粒,这种结构有利于储能时电子的传递.通过这两组复合材料的结构分析,更好地理解了材料的电化学性能的变化.利用循环伏安法和恒流充放电测试比较了材料的电容性能.用1mol·L-1的硫酸钠做电解液,电位范围是0-1V,在1A·g-1的电流密度下,测得的样品最佳比电容达到251F·g-1,能量密度为32Wh·kg-1,功率密度为18.2kW·kg-1.并且在5A·g-1的电流密度下循环1000次后样品的比电容仍维持在初始比电容的88%.