基于三元金属催化剂制备碳纳米管/三维石墨烯复合材料及电容性能

基于三元金属催化剂制备碳纳米管/三维石墨烯复合材料及电容性能

论文摘要

通过均匀沉淀法合成Ni-Mg-Al三元金属氧化物(TMO),再通过一步化学气相沉积法(CVD)以CH4为碳源、Ar为保护性气体,在原位还原的Ni上生长碳纳米管(CNTs),在Mg和Al的金属氧化物上生长石墨烯(GR),利用水热法刻蚀掉TMO,制备CNTs/三维石墨烯(3DGR)复合材料。基于CNTs与GR两种组分生长动力学的差异,通过控制Ni、Mg和Al三种金属离子的摩尔比、生长温度、生长时间,调控和优化CNTs/3DGR复合材料的结构及电容性能。借助TEM、SEM、EDS、Raman和XRD对CNTs/3DGR复合材料的结构、形貌、组分进行表征。结果表明,CNTs与GR协同作用为CNTs/3DGR复合材料提供了更多电子运输通道,可大幅提高导电性能,实现电容性能的提升,CNTs/3DGR复合材料的比电容最高可达20F/g。

论文目录

  • 1 实验材料及方法
  •   1.1 原材料
  •   1.2 CNTs/3DGR的制备
  •     1.2.1 TMO的制备
  •     1.2.2 CVD法制备CNTs-TMO/3DGR
  •     1.2.3 水热刻蚀TMO
  •   1.3 CNTs/3DGR的测试与表征
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 CNTs/3DGR的结构形貌
  •   2.2 CNTs/3DGR的电容性能
  •     2.2.1 金属离子的摩尔比对CNTs/3DGR性能影响
  •     2.2.2 生长温度对CNTs/3DGR性能的影响
  •     2.2.3 生长时间对CNTs/3DGR性能的影响
  •     2.2.4 CNT与GR的协同增效作用及CNTs/3DGR的循环稳定性
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张宁,金燕,周玲玲,胡宝山

    关键词: 三元金属氧化物,化学气相沉积法,碳纳米管,石墨烯,复合材料,电容性能

    来源: 复合材料学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 材料科学,电力工业

    单位: 重庆大学化学化工学院

    基金: 国家自然科学基金(51502026),中央高校基金(106112017CDJXY22004,106112017CDJPT220001),重庆市研究生科研创新项目(CYS18034)

    分类号: TB332;TM53

    DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180821.005

    页码: 739-747

    总页数: 9

    文件大小: 612K

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