三维(3D)石墨烯-聚苯胺复合材料在超级电容器中的研究进展 被引量：6

1

作者 傅深娜 马利 +1 位作者 陈红冲 甘孟瑜 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期7-9,共3页

聚苯胺(PANI)具有高导电率、高比电容、快速的掺杂-脱掺杂能力和原料经济易得等特性,但是作为电极材料进行循环充放电时易发生材料的形变,循环稳定性差。三维(3D)石墨烯具有比表面积大、电子迁移速率高、透光性和柔韧性好、机械性能稳... 聚苯胺(PANI)具有高导电率、高比电容、快速的掺杂-脱掺杂能力和原料经济易得等特性,但是作为电极材料进行循环充放电时易发生材料的形变,循环稳定性差。三维(3D)石墨烯具有比表面积大、电子迁移速率高、透光性和柔韧性好、机械性能稳定等特点。将两者进行三维结构设计以提高复合材料的电化学性能是目前研究的热点。介绍了3D石墨烯材料的制备方法,并综述了3D石墨烯-聚苯胺复合材料的制备方法及在超级电容器电极材料中的应用现状,对其存在的问题和未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 三维(3D)石墨烯 聚苯胺 制备方法 超级电容器

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Co_3O_4/氮掺杂三维石墨烯材料制备及电容性能 被引量：1

2

作者 严喜样 王艳素 马志领 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第5期842-844,848,共4页

通过两步法制备Co_3O_4/氮掺杂三维石墨烯,先使用不同pH的NH_3-NH_4^+缓冲溶液制得前驱体,之后煅烧前驱体制得复合材料。电化学测试结果表明,在pH=9.75时制备的复合材料电化学性能最好,在电流密度为1 A/g下的比电容值为630.6 F/g,电流... 通过两步法制备Co_3O_4/氮掺杂三维石墨烯,先使用不同pH的NH_3-NH_4^+缓冲溶液制得前驱体,之后煅烧前驱体制得复合材料。电化学测试结果表明,在pH=9.75时制备的复合材料电化学性能最好,在电流密度为1 A/g下的比电容值为630.6 F/g,电流密度增大到2 A/g时,电容保持率为87%,经过1 000次充放电测试后,电容保持率仍高达87%,且材料内阻小于1Ω。XRD和SEM测试表明,复合材料为非晶形材料且呈蜂窝状结构。 展开更多

关键词 Co3O4/氮掺杂三维石墨烯 NH3-NH4+缓冲溶液 超级电容器性能

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Co_3O_4/N掺杂三维石墨烯的制备及其电化学性能

3

作者 严喜样 王艳素 +1 位作者 马志领 詹亚利 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期562-564,596,共4页

通过简单易行的水热法,将Co_3O_4与N掺杂三维石墨烯进行复合,分别在70、80、90、100、110℃下水热反应12h制得样品。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试表明,制得的样品为Co_3O_4与N掺杂三维石墨烯的复合材料,无其他杂质。电化学... 通过简单易行的水热法,将Co_3O_4与N掺杂三维石墨烯进行复合,分别在70、80、90、100、110℃下水热反应12h制得样品。X射线衍射和傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试表明,制得的样品为Co_3O_4与N掺杂三维石墨烯的复合材料,无其他杂质。电化学测试结果表明,在80℃下反应12 h制备的材料电化学性能最好,在电流密度为1 A/g时的比电容值为189.97 F/g,电流增大到10 A/g时,电容量保持率为76%,具有很好的倍率性能,经过500次充放电测试后,电容量保持率仍高达97.5%,且各材料内阻均小于1Ω。 展开更多

关键词 CO3O4 N掺杂三维石墨烯 超级电容器 电化学性质

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三维石墨烯/WO3纳米棒/聚噻吩复合材料制备及低温气敏性能 被引量：3

4

作者 田俊峰 尹志刚 韩光鲁 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第15期94-98,共5页

采用两步法制备三维石墨烯/WO3纳米棒/聚噻吩(3D-rGO/WO3/PTh)三元复合材料,首先合成二元复合材料三维石墨烯/WO3纳米棒(3D-rGO/WO3),然后以此为载体,通过噻吩(PTh)单体的原位聚合得到最终产物。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT... 采用两步法制备三维石墨烯/WO3纳米棒/聚噻吩(3D-rGO/WO3/PTh)三元复合材料,首先合成二元复合材料三维石墨烯/WO3纳米棒(3D-rGO/WO3),然后以此为载体,通过噻吩(PTh)单体的原位聚合得到最终产物。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FESEM)和透射电镜(TEM)对合成材料进行表征,研究了其低温气敏性能,分析了三元复合材料的气敏机理。结果表明,复合3D-rGO与PTh后三元复合材料的工作温度降低,75℃时对200 mg/L H2S的灵敏度达到25. 2,对H2S有较高的灵敏度,响应和恢复时间较短。 展开更多

关键词 三维石墨烯 WO3纳米棒 聚噻吩 气敏 低温

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三维石墨烯/In2O3/聚吡咯复合材料制备及室温气敏性能 被引量：1

5

作者 田俊峰 尹志刚 +2 位作者 韩光鲁 杜俊平 李臻 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第6期1123-1128,共6页

采用两步法制备三维石墨烯/In2O3/聚吡咯(3D-rGO/In2O3/PPy)三元复合材料,首先合成二元复合材料三维石墨烯/In2O3(3D-rGO/In2O3),然后以此为载体,通过吡咯单体的原位聚合得到最终产物。通过XRD、FTIR、FESEM、TEM和氮气吸附-脱附对合成... 采用两步法制备三维石墨烯/In2O3/聚吡咯(3D-rGO/In2O3/PPy)三元复合材料,首先合成二元复合材料三维石墨烯/In2O3(3D-rGO/In2O3),然后以此为载体,通过吡咯单体的原位聚合得到最终产物。通过XRD、FTIR、FESEM、TEM和氮气吸附-脱附对合成材料进行表征,研究了其室温气敏性能,分析了三元复合材料的气敏机理。结果表明,复合3D-rGO与PPy后,三元复合材料的工作温度降低至室温,室温时对200ppmNH3的灵敏度达到18.8,对NH3有较高的灵敏度,响应和恢复时间较短。 展开更多

关键词 三维石墨烯 IN2O3 聚吡咯 气敏 室温

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Mn₃O₄/三维多孔石墨烯复合材料的制备

6

作者 游逸玮 郑君钦 +4 位作者 冯哲 林泽锋 高振媛 宋飞 冯倩 《应用物理》 2018年第4期185-192,共8页

石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成的二维纳米材料,由于其具有许多优异的性能而引起人们的极大研究兴趣。本文使用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并利用聚苯乙烯(PS)为牺牲模板,获得三维多孔石墨烯(3D-PG)。该多孔石墨烯的平均微型... 石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成的二维纳米材料,由于其具有许多优异的性能而引起人们的极大研究兴趣。本文使用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并利用聚苯乙烯(PS)为牺牲模板,获得三维多孔石墨烯(3D-PG)。该多孔石墨烯的平均微型孔洞为200~300 nm左右,这种微孔洞结构减少了石墨烯特有的堆叠与自团聚特性,也有助于吸附氧化物纳米颗粒。当把这种多孔石墨烯薄膜浸泡在KMnO4溶液中,再通过水热法制备得到Mn3O4/石墨烯复合材料。实验发现,复合材料的形貌与水热时间有很大关系,当水热温度为180℃,水热时间为20分钟时,Mn3O4呈均匀的纳米颗粒,匀和地涂布在孔洞表面。Mn3O4/三维多孔石墨烯复合材料具有的独特三维孔洞结构,既能高负载Mn3O4纳米材料,又有助于提高复合材料的比表面积,有望称为新一代的锂离子电池的负极材料。 展开更多

关键词 石墨烯 Mn₃O₄纳米材料 聚苯乙烯(PS) 三维孔洞结构

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三维石墨烯宏观结构材料的制备与应用研究进展 被引量：1

7

作者 肖淼 孔涛 +4 位作者 张杰 宋琴 程一琳 姜自云 程国胜 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期348-355,共8页

将二维单原子层石墨烯组装成三维宏观结构是石墨烯获得实际应用的最佳途径之一.三维石墨烯(3DG)宏观结构在保留石墨烯本身性质的基础上具有更高比表面积、电导率和更优异的机械性能.近年人们相继提出了模板辅助化学气相沉积(CVD)、自组... 将二维单原子层石墨烯组装成三维宏观结构是石墨烯获得实际应用的最佳途径之一.三维石墨烯(3DG)宏观结构在保留石墨烯本身性质的基础上具有更高比表面积、电导率和更优异的机械性能.近年人们相继提出了模板辅助化学气相沉积(CVD)、自组装、电化学沉积、3D打印等多种方法制备不同结构3DG宏观材料,并在能源、信息、环境、生物医学等方面取得了广泛应用.本文综述了当前3DG的制备方法及其在超级电容器和组织工程领域应用的最新进展. 展开更多

关键词 三维石墨烯(3dg) 化学气相沉积(CVD) 自组装 组织工程 超级电容器

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三维多级孔类石墨烯载三氧化二铁锂离子电池负极材料 被引量：6

8

作者 张勤伟 李运勇 沈培康 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期66-71,共6页

采用简单的水解、热处理方法合成三氧化二铁(Fe2O3)负载在三维多级孔类石墨烯(3D HPG)上的复合材料.3D HPG有效的导电网络有利于负载纳米Fe2O3,使其呈均匀分散状态,并有效增强纳米复合物的导电率,提高Fe2O3利用率,抑制纳米Fe2O3的团聚,... 采用简单的水解、热处理方法合成三氧化二铁(Fe2O3)负载在三维多级孔类石墨烯(3D HPG)上的复合材料.3D HPG有效的导电网络有利于负载纳米Fe2O3,使其呈均匀分散状态,并有效增强纳米复合物的导电率,提高Fe2O3利用率,抑制纳米Fe2O3的团聚,从而制得稳定、高性能的锂离子电池负极材料.Fe2O3-3D HPG电极在50m A·g-1电流密度下首次放电容量达1745 m Ah·g-1,50周期放电容量保持于1095 m Ah·g-1. 展开更多

关键词 FE2O3 负极材料 锂离子电池 三维多级孔类石墨烯材料 电化学

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高导电三维打印石墨烯墨水的制备与性能研究 被引量：1

9

作者 龚荣霞 王建威 +2 位作者 胡圣波 王士强 杨晓婷 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期8-14,共7页

当前利用三维打印技术(3DP)制备石墨烯器件时,通常采用的化学还原法由于常使用剧毒的强还原剂,生产过程危险性大,污染性强。相较而言,热还原法制作工艺简单,参数可控性强,更适合用于通过3DP技术制备高导电集成电路器件。采用还原氧化法... 当前利用三维打印技术(3DP)制备石墨烯器件时,通常采用的化学还原法由于常使用剧毒的强还原剂,生产过程危险性大,污染性强。相较而言,热还原法制作工艺简单,参数可控性强,更适合用于通过3DP技术制备高导电集成电路器件。采用还原氧化法来制备石墨烯,通过Hummers法氧化石墨单质合成氧化石墨烯(GO),以GO作为基底材料,加入一定比例的黏结剂、分散剂等添加剂来配制可用于3DP的GO墨水。选择3DP中简单可控的直写成型(DIW)工艺来打印导电线路,并将导线置于氩气环境下的管式炉中,分别在200,500和800℃的温度中进行烧结还原,经过800℃热还原的还原氧化石墨烯(rGO),其方阻可降低至200 mΩ/以下。试验测试分析表明,配制的GO墨水可用于三维打印导电线路,且经烧结热还原后得到高电导率的rGO电子器件。 展开更多

关键词 还原氧化石墨烯(rGO) 导电墨水 三维打印(3DP) 导电线路 电导率 烧结

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高功能化石墨烯3D打印材料诞生

10

《中国粉体工业》 2020年第5期46-46,共1页

近日,浙江大学的研究团队利用甘油分子对氧化石墨烯的溶剂化作用,设计了氧化石墨烯/甘油3D打印墨水。该项研究开拓了新型三维石墨烯框架材料的范畴,为石墨烯材料在储能、复合材料、催化等领域的应用奠定了基础。

关键词 3D打印 氧化石墨烯 溶剂化作用 研究团队 三维石墨烯 功能化石墨烯 框架材料 石墨烯材料

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3DG载体负载二元及三元组分催化剂的制备与脱硝性能

11

作者 康燕 李智芳 +4 位作者 梁韦焕 于子恒 耿翠 张超 杨长龙 《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》 2020年第2期60-62,85,共4页

采用炭化法制备三维石墨烯(3DG)载体,采用共沉淀法制备了LaCuOδ/3DG,LaCu0.5Mn0.5Oδ/3DG和LaCu0.5MO0.5Oδ/3DG催化剂。利用XRD、SEM和TEM对催化剂和载体进行了表征。脱硝性能测试结果显示,催化活性的顺序为LaCu0.5Mo0.5Oδ/3DG>La... 采用炭化法制备三维石墨烯(3DG)载体,采用共沉淀法制备了LaCuOδ/3DG,LaCu0.5Mn0.5Oδ/3DG和LaCu0.5MO0.5Oδ/3DG催化剂。利用XRD、SEM和TEM对催化剂和载体进行了表征。脱硝性能测试结果显示,催化活性的顺序为LaCu0.5Mo0.5Oδ/3DG>LaCu0.5Mn0.5Oδ/3DG>LaCuOδ/3DG,表明三元活性组分比二元活性组分具有更好的催化活性,引入Mo元素比Mn元素更有助于提高LaCuOδ/3DG双金属氧化物的催化性能。 展开更多

关键词 氮氧化物 NH3-SCR 三维石墨烯 活性组分

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三维自组装Eu^(3+)-石墨烯复合材料的制备及其磁性研究 被引量：2

12

作者 汪冬冬 高辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期443-448,共6页

采用一锅水热法在180°C下制备三维Eu3+-石墨烯自组装复合材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜表征了合成样品的物相及形貌特征.结果表明:合成的样品具有多孔性结构,层与层之间堆叠成三维结构,并且结果显示产物中没... 采用一锅水热法在180°C下制备三维Eu3+-石墨烯自组装复合材料.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜表征了合成样品的物相及形貌特征.结果表明:合成的样品具有多孔性结构,层与层之间堆叠成三维结构,并且结果显示产物中没有Eu3+的团聚体.经过拉曼光谱,傅里叶红外光谱分析表明,Eu3+通过含氧官能团与石墨烯复合.通过振动样品磁强计测定样品的磁滞回线,对其磁学性能进行研究,剥离顺磁信号后,测得相应的矫顽力Hc≈39.61 Oe(1 Oe=79.5775 A/m),饱和磁化强度Ms≈0.08 emu/g,发现该产物具有弱的铁磁性,与石墨烯相比,Eu3+的加入使得产物的铁磁性有较大提高. 展开更多

关键词 三维石墨烯 Eu3+ 水热法 磁性

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三维结构铁氧体/碳复合材料制备及其电磁波吸收特性 被引量：3

13

作者 蔡泽 张丰发 +2 位作者 布和巴特尔 吴辰 刘明聪 《化学工程师》 CAS 2020年第11期18-21,共4页

为提高现有电磁波屏蔽材料性能,来缓解目前环境中有害电磁波污染问题与满足日益增长的隐身技术需求,利用溶剂热法制备了一种铁氧体与碳纳米管和石墨烯的三元复合材料。利用XRD、SEM和矢量网络分析仪进行分析,发现最佳反射率为-28.3d B,... 为提高现有电磁波屏蔽材料性能,来缓解目前环境中有害电磁波污染问题与满足日益增长的隐身技术需求,利用溶剂热法制备了一种铁氧体与碳纳米管和石墨烯的三元复合材料。利用XRD、SEM和矢量网络分析仪进行分析,发现最佳反射率为-28.3d B,表现出具有较强的电磁波吸收性能,满足大多数环境中的电磁屏蔽需求。有望成为未来大规模使用的电磁波吸收新材料。 展开更多

关键词 三维结构 电磁波吸收特性 纳米FE3O4 石墨烯 碳纳米管

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三维石墨烯基材料的制备、结构与性能 被引量：8

14

作者 刘杰 曾渊 +2 位作者 张俊 张海军 刘江昊 《化学进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第5期667-680,共14页

石墨烯具有单层碳原子组成的六方晶系晶体结构及独特的电学、化学、力学和热学性质。然而,由于石墨烯片层之间较强的π-π键和范德华力,导致易团聚或堆积,使其比表面积大幅减小,严重损害其性能。解决上述问题的最有效方法之一是构建具... 石墨烯具有单层碳原子组成的六方晶系晶体结构及独特的电学、化学、力学和热学性质。然而,由于石墨烯片层之间较强的π-π键和范德华力,导致易团聚或堆积,使其比表面积大幅减小,严重损害其性能。解决上述问题的最有效方法之一是构建具有多孔结构的三维石墨烯基材料,不仅保留了石墨烯优秀的导电性能和力学性能等本征特性,而且获得密度低、比表面积大、孔隙率高等结构优点,进而满足吸附剂、催化剂载体、生物传感器及电池与超级电容器电极材料等先进功能材料领域的应用需要。因此,开发三维石墨烯基材料的先进制备方法成为本领域研究的热点方向。本文综述了三维石墨烯基材料的现有制备方法,包括自组装法(水热还原法、化学还原法及冷冻干燥法)、模板法(胶体模板法、模板辅助化学气相沉积法及模板辅助水热还原法)和3D打印法(直写成型法、喷墨打印法、熔融沉积成型法、光固化成型法、选区激光烧结法及选区激光熔融法),总结了上述方法的优点及当前存在的主要问题,并且对三维石墨烯基材料制备技术的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 三维石墨烯基材料 多孔材料 制备 3D 打印 超级电容器

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最轻和最强的材料:石墨烯气凝胶3D打印机

15

作者 3D虎 《高科技与产业化》 2018年第10期7-7,共1页

石墨烯是地球上强度最高的材料之一,并且重量极轻,还具有出色的导电性能,目前主要用于电池和航空航天工业。然而,2D状态的石墨烯是单层的碳原子,由于石墨烯的特性,如果仅是简单的叠加,其出色的性能只能在约一张纸的厚度组成上体现,但复... 石墨烯是地球上强度最高的材料之一,并且重量极轻,还具有出色的导电性能,目前主要用于电池和航空航天工业。然而,2D状态的石墨烯是单层的碳原子,由于石墨烯的特性,如果仅是简单的叠加,其出色的性能只能在约一张纸的厚度组成上体现,但复杂三维结构经常是现代工业所需要的。 展开更多

关键词 石墨烯 3D打印机 材料 气凝胶 航空航天工业 导电性能 现代工业 三维结构

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