氧化镍的获取途径比较多,制备方法简单,价格也比较便宜,所以理论上来说是一个理想超级电容器材料,所以对它的研究也是比较多的。氧化镍的制备方法有很多,但是不一样的制备方法所得到的材料的性能差别也比较大。除此之外氧化镍还有一些其他的缺点,比如导电性不好,电化学工作窗口比较窄,功率比较低,能量密度比较小等等 。
石墨烯与Fe2O3复合材料的研究主要是碳纳米管等等。与其他的碳材料/金属氧化物复合材料相比,G/Fe2O3的电化学性质要优异一些,所以 G/Fe2O3的制备与研究比较具有现实意义。
氧化锰比容量比较大、价格便宜,是电容器材料中比较受欢迎的,它的超级电容性能主要是赝电容,在电化学的充电放电的可逆的化学反应的过程中会产生锰和离子的氧化物,因此在重复和循环中,它会减少一些活性组成成分,导致电容容量变小。所以氧化锰材料作为电极的最大缺点就是它的金属氧化物的导电性很小,而且在电化学的充电放电过程中会产生部分材料的失活的现象。
碳材料比表面积大,在超级电容器中也是应用比较广泛的。而且它价格便宜、性能好、来源丰富、比表面积大、稳定性高、环保、导电性好。而在碳材料中,石墨烯的比电容值是处在领先地位的。它是通过双电层原理来储能的,所以,它的比电容值还是要比其他过渡金属氧化物材料小一些它的缺点就是将它单独单独使用时会有团聚现象发生,会干扰电容性能。同样的还有四氧化三钴,四氧化三钴作为超级电容器电极材料比电容值是很好的,可是单独使用也有团聚现象。所以,通过把石墨烯作为基体,将四氧化三钴负载到石墨烯上,形成石墨烯/四氧化三钴复合电极材料理论是是一个好办法,也给人们带来了新的研究方向。这样不仅可以让石墨烯片层之间不团聚,也可以使得四氧化三钴之间的团聚现象减少。而且石墨烯比表面积很大,可以让四氧化三钴与电解质溶液更好的接触浸润,促进反应,提高比电容值。另外石墨烯的结构是比较稳定的,所以复合材料的循环性能理论上也是会有较大的提高的。现在有很多人都在钻研石墨烯/四氧化三钴复合材料方向,并且也有了许多收获。比如说Wang等用过原位合成的方法,获得了石墨烯/四氧化三钴复合材料并以扫描速率为5m V∙s-1做了循环伏安测试,比电容值高达478F∙g-1,比单一的石墨烯和四氧化三钴的比电容值都要大。He等采用水热法制备并做了电化学性能检测,也得到结果:电流密度为3A∙g-1的电流充放电的比电容值可达415F∙g-1。Yan等用了微波辅助法,获得了石墨烯/四氧化三钴复合材料。在循环伏安扫描速率为10m V∙s-1的时候,比电容值是243.2F∙g-1,在2000次循环之后容量值依然在95.6%,可以看出它的循环性能很棒。Huang等利用水热法先得到复合材料前驱体,又把它放在200℃的温度下煅烧最后得到石墨烯/四氧化三钴复合材料,比电容值在电流密度是5A∙g-1的时候也到达443F∙g-1,在10A∙g-1的电流密度下,做了1000次充放电循环之后,容量值还有97.1%,这充分体现了石墨烯/四氧化三钴的电容性能和循环性能都是非常棒的[3]。文献综述
1.4 氧化钴/石墨烯材料进展
石墨烯近年来发展迅速,因为它较好的性能和广泛的来源,受到了很多研究人员的关注。人们在石墨烯的制备和应用方面取得了积极的进展与探索。石墨烯/氧化钴复合材料在研究中也有了很多成果。
比如魏德英在合成石墨烯及石墨烯氧化钴复合材料及电化学性能研究中,一步直接合成了石墨烯[9]。又用了在金属盐溶液中淬火,最后得到石墨烯/氧化钴复合材料。经过测试证明了是有氧化钴颗粒的。制备工艺简单,容易操作,整个过程不附加还原剂还原过程。接着对该石墨烯和石墨烯/氧化钴复合材料做了一系列电化学测试,发现复合材料的电容性虽然有变大,但是电容并没有提高。 石墨烯/Co3O4复合材料自组装及其超级电容器性能(4):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_81544.html