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三维石墨烯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能
发表时间：2018-10-15 浏览量：1348 下载量：173
| 全部作者： | 张素玲，刘天畅，王倩，岳禄丰 |
| 作者单位： | 廊坊师范学院化学与材料科学学院 |
| 摘 要： | 以氧化石墨烯（graphene oxide，GO）、二氧化锰（MnO2）为原料，通过水热合成、冷冻干燥、高温活化制备出三维石墨烯/二氧化锰复合材料（3DG/MnO2），并通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）和X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）对材料的结构和形貌进行表征。石墨烯和MnO2有效复合，减少了MnO2粒子间的团聚和石墨烯片层间的堆叠，所得复合材料呈多孔三维网络结构。以制备出的3DG/MnO2复合材料为电极材料，组装锂离子电池。采用恒流充放电、循环伏安（cyclic voltammetry，CV）和交流阻抗（electrochemical impedance spectroscopy，EIS）等对其电化学性能进行测试。结果显示，在0.1 A/g电流密度下放电比容量达1 142.4 mAh/g；在1.0 A/g电流密度下循环100次后，其容量保持率为85.3%. 3DG/MnO2复合材料弥补了单一材料的缺点，在一定程度上提高了电极材料的电化学性能，是一种较理想的储能材料。 |
| 关 键 词： | 应用化学；石墨烯；复合材料；锂离子电池；电化学性能 |
| Title： | Preparation and electrochemical performance of 3D graphene/manganese bioxide composites |
| Author： | ZHANG Suling, LIU Tianchang, WANG Qian, YUE Lufeng |
| Organization： | College of Chemistry and Material Science, Langfang Normal University |
| Abstract： | Three-dimensional (3D) graphene/manganese bioxide composites (3DG/MnO2) were prepared by hydrothermal reaction, followed by freeze-drying and high temperature activation process with graphene oxide (GO) and MnO2 as raw materials. The structure and morphology of the materials were characterized by scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The effective combination of graphene and MnO2 reduces the agglomeration of MnO2 particles and the stack of graphene sheets presenting the 3D networks with porous structure. Lithium-ion battery is assembled using this 3DG/MnO2 composites as electrode material. The electrochemical performance is measured by galvanostatic charge/discharge, cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Results show that the specific discharge capacity at current density of 0.1 A/g can reach 1 142.4 mAh/g, and after 100 cycles at current density of 1.0 A/g, the capacity retention rate is 85.3%. 3DG/MnO2 composites shows more excellent electrochemical performance than graphene or MnO2, becoming an ideal electrode material for energy storage devices. |
| Key words： | applied chemistry; graphene; composites; lithium-ion battery; electrochemical performance |
| 发表期数： | 2018年10月第19期 |
| 引用格式： | 张素玲，刘天畅，王倩，等. 三维石墨烯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能[J]. 中国科技论文在线精品论文，2018，11（19）：1985-1990. |
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