1. 毕业设计(论文)主要内容:
石墨烯作为新型二维碳材料,具有质量轻、比表面积大、导电性好等优点,因此在超级电容器电极、传感器等领域有广泛的应用前景。在超级电容器电极材料领域,大多使用石墨烯作为电极材料的研究中,石墨烯薄片相互堆叠,大幅减少了其活性表面面积,没能实现对石墨烯这种材料的充分利用。
而与传统的石墨烯材料相比,自支撑三维石墨烯具有无法比拟的结构优势。自支撑三维石墨烯的内部空间由石墨烯片之间的局部叠合形成,呈现着相互连通的多孔微观结构,孔洞大小基本在微米级,这种结构十分有利于在其中负载金属氧化物,充分利用石墨烯的活性表面,以提升其作为电极材料时器件的体积比容量。
本课题基于自支撑三维石墨烯的优良电化学特性以及其特殊内部结构所拥有的优势,设计构筑一种新型的自支撑三维石墨烯/金属氧化物复合电极材料,并对其电化学性能进行表征分析,旨在推动石墨烯基电极材料的发展。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1.查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;
2.掌握自支撑三维石墨烯/金属氧化物电极材料的制备方法;
3.掌握自支撑三维石墨烯/金属氧化物电极材料的制备,结构与性能的表征方法;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-7周:按照设计方案,制备自支撑三维石墨烯/金属氧化物电极材料。
第8-12周:采用XRD、SEM、TEM、TG-DSC、CV、EIS、BET、等测试技术对复合材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。
4. 主要参考文献
[1] Sheng K X, Yu-Xi X U, Chun L I, et al. High-performance self-assembled graphene hydrogels prepared by chemical reduction of graphene oxide[J]. Carbon, 2011, 26(1):9-15.
[2] Xu Y, Lin Z, Huang X, et al. Flexible Solid-State Supercapacitors Based on Three-Dimensional Graphene Hydrogel Films[J]. Acs Nano, 2013, 7(5):4042-9.
[3] Li C, Shi G. Three-dimensional graphene architectures.[J]. Nanoscale, 2012, 4(18):5549-63.
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