Na+插層與MWCNTs隔離對石墨烯結構調控及電容性能

劉向陽，郭建輝，陳建平，張紀偉，張經緯,2*

(1.河南大學 納米雜化材料應用技術國家地方聯合工程研究中心，河南 開封 475004;2.河南大學 納米功能材料與應用協同創新中心，河南 開封 475004)

Na+插層與MWCNTs隔離對石墨烯結構調控及電容性能

劉向陽1，郭建輝1，陳建平1，張紀偉1，張經緯1,2*

(1.河南大學 納米雜化材料應用技術國家地方聯合工程研究中心，河南 開封 475004;2.河南大學 納米功能材料與應用協同創新中心，河南 開封 475004)

利用水熱法制備的還原氧化石墨烯(RGO)由于重新堆疊和團聚嚴重影響了其超級電容器性能. 本文工作中，水熱反應前在氧化石墨烯(GO)溶液中依次加入NaCl和多壁碳納米管(MWCNTs)，基于Na+插層和MWCNTs隔離作用，可有效阻礙RGO片層的重新聚集，得到均一、分散的多級孔結構. 對于RGO-Na-MWCNTs，其比表面積可達571.2 m2·g-1，介孔和大孔比例也都得到了明顯增加，這為電荷聚集和離子擴散提供了更多活性區域和擴散通道. 純離子液體系中(室溫環境下)，該優化的聚集結構使得RGO-Na-MWCNTs獲得了較高的比容量245.6 F·g-1(2 mV·s-1)以及優越的電化學性能. 這種利用Na+插層和MWCNTs隔離的協同效應為制備可分散二維層狀材料提供了實驗基礎，并促進了石墨烯基超級電容器的商業化應用.

超級電容器；離子插層；多壁碳納米管；能量存儲與轉換

為解決日益嚴重的能源與環境問題，把生產的能量進行有效整合并高效輸送出去，需要制備兼具高能量密度和高功率密度的高性能存儲器件[1]. 近年來，探索新的電極材料或制備合理的電極結構、進……