电化学法制备石墨烯(2)

在电极表面沉积得到三维网状石墨烯，以0.3 mg·m L-1氧化石墨烯和0.1 mol·L-1LiClO4混合液作为电解质，在-1.2V(vs.SCE)电极电位下沉积10s。

在这个过程中氧化石墨烯的含氧官能团被除去而还原成石墨烯，由于石墨烯的疏水性增强，弱的静电排斥力和强的内部π-π堆叠使其在电场的驱动之下自组装成三维网状结构。如以饱和甘汞电极作为参比电极、以Pt 线作为对电极和工作电极，以氧化石墨烯和LiClO4混合溶液为电解液成功用电化学沉积法制备出了三维网状石墨烯，这些三维网状石墨烯具有孔隙率高、比表面积大、质量密度低等特点。更适用于超级电容器电极材料。将离子液体EMIMBF4应用到弯曲石墨烯超级电容器中可以将电容器的额定电压提高到4V电容器的能量密度在室温下达到85.6Wh·Kg-1，80o C下达到136Wh·Kg-1。这种弯曲状的石墨烯结构与最近研究比较热的三维网状石墨烯结构比较相似。

在通过简单的改进Hummers法结合溶剂处理法制备了孔径范围在2.3~40nm 的三维多孔石墨烯，尽管其比表面积仅有81.7m2·g-1，但在水溶液和有机溶液电解质中均表现出良好的电化学性质。在碱性电解质中其电容量和能量密度分别为341F·g-1、16.2Wh·Kg-1，在有机溶液电解质中为166F·g-1、52.5Wh·Kg-1，另外这种石墨烯作为超级电容器的电极材料也表现出良好的电循环性能，经充放电测试100周之后，碱性电解质中和有机溶液电解质电量分别剩余96%和86%。另外，三维石墨烯复合材料在超级电容器中的应用也有很多报道。

冶金与环境学院 153512130 陈强