文档介绍：PH PH 诱发化学改性对水热还原的诱发化学改性对水热还原的氧化石墨烯在超级电容器性能氧化石墨烯在超级电容器性能的作用的作用一简介二论文电容器电容器??电容器电容器: :由两片接近并相互绝缘的导体制成的电极组成的储存电荷和电能的器件。?电容器的历史: 利用物质表面储存电荷起因于古代与摩擦琥珀有关的现象。?双层电容器和准电容器均成为超级电容器超级电容器超级电容器?又叫双电层电容器、电化学电容器, 黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的, 也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板,在极板上加电,正极板吸引电解质中的负离子, 负极板吸引正离子,实际上形成两个容性存储层,被分离开的正离子在负极板附近,负离子在正极板附近。?由于石油资源日趋短缺,并且燃烧石油的内燃机尾气排放对环境的污染越来越严重(尤其是在大、中城市),人们都在研究替代内燃机的新型能源装置。已经进行混合动力、燃料电池、化学电池产品及应用的研究与开发,取得了一定的成效。但是由于它们固有的使用寿命短、温度特性差、化学电池污染环境、系统复杂、造价高昂等致命弱点,一直没有很好的解决办法。而超级电容器以其优异的特性扬长避短,可以部分或全部替代传统的化学电池用于车辆的牵引电源和启动能源,并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。? 2007 年1月 16 日, 美国得克萨斯州一家研制电动汽车储能装置,名为 EEStor 的公司打破沉默,对外宣告了他们“里程碑”式的成果:他们的自动生产线已经由独立的第三方分析验收,其产品的关键物质钡钛酸盐粉末已经完成了最初的纯化, 纯度达到了 % 。这一技术一旦进入成熟的工业生产,他们所研制的新型超级电容器动力系统将替代包括从电动汽车到笔记本电脑的一切电化学电池。按照 2006 年4月发表的专利, EEStor 这种能量存储装置是用陶瓷粉末涂在铝氧化物和玻璃的表面。从技术上说,它并不是电池,而是一种超级电容器,它在 5分钟内充的电能可以让一个电动车走 500 英里,电费只有 9美元。而烧汽油的内燃机车走相同里程则要花费 60 美元。美国高中女生发明超级电容器 20 秒完成手机充电?凭借卡瑞的这项发明,现在需要数小时才能为手机充好电可在 20 秒到 30 秒内完成一次充电。这种快速充电装置能够在很小的空间储存许多电量,且具有充电速度快,电量保存时间长等特点。卡瑞称,这种装置能够重复充电一万次,而普通充电电池仅能重复充电一千次。迄今为止,卡瑞仅使用这种超级电容器为 LED 灯供电。不过,这项发明的前景广阔。卡瑞认为,这种装置可用在当前非常普及的手机及其他便携设备内,让用户和他们的设备可以有更长的时间摆脱对电源插座的依赖。?此外,卡瑞还表示: “这种超级电容器还具有很好的柔韧性,可用在柔性显示器上。因此,从这一层面来说,它比普通电池的应用范围更广,且具有更大的优势。石墨烯石墨烯?石墨烯出现在实验室中是在 2004 年,当时,英国的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃塞洛夫发现他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片。他们从石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,于是薄片越来越薄,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。?制备方法石墨烯的合成方法主要有两种:机械方法和化学方法。机械方法包括微机械分离法、取向附生法和加热 SiC 的方法;化学方法是化学还原法与化学解理法。?微机械分离法最普通的是微机械分离法,直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来。 2004 年 Novoselovt 等用这种方法制备出了单层石墨烯,并可以在外界环境下稳定存在。典型制备方法是用另外一种材料膨化或者引入缺陷的热解石墨进行摩擦,体相石墨的表面会产生絮片状的晶体,在这些絮片状的晶体中含有单层的石墨烯。但缺点是此法是利用摩擦石墨表面获得的薄片来筛选出单层的石墨烯薄片,其尺寸不易控制,无法可靠地制造长度足供应用的石墨薄片样本。?取向附生法—晶膜生长取向附生法是利用生长基质原子结构“种”出石墨烯,首先让碳原子在 1 1 5 0 ℃下渗入钌,然后冷却,冷却到 850 ℃后,之前吸收的大量碳原子就会浮到钌表面,镜片形状的单层的碳原子“孤岛”布满了整个基质表面,最终它们可长成完整的一层石墨烯。第一层覆盖 8 0 % 后,第二层开始生长。底层的石墨烯会与钌产生强烈的交互作用,而第二层后就几乎与钌完全分离,只剩下弱电耦合,得到的单层石墨烯薄片表现令人满意。但采用这种方法生产的石墨烯薄片往往厚度不均匀,且石墨烯和基质之间的黏合会影响碳层的特性。另外 Pet