李林江
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胡栋虎
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季伶俐
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尹婷
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李一鸣
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贺蕴秋
功能材料
研究了层状结构氧化石墨的片状尺度、结晶态及不同表面官能团含量对其电化学电容性能的影响.以光谱纯和化学纯石墨为原料,采用改进的Hummer法制备氧化石墨(GO),并将部分氧化石墨球磨.用FT-IR和XPS,对氧化石墨表面官能团进行了分析;XRD、FE-SEM和氮气吸附等温线,对氧化石墨结构和形貌进行了分析.利用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学测试方法研究了氧化石墨结构与电化学电容性能的关系.结果表明,光谱纯氧化石墨制备的电容器比电容较小,为18.8F/g;化学纯石墨制备的氧化石墨球磨后比电容最高,可达到119.7F/g.
关键词:
氧化石墨
,
超级电容器
,
表面官能团
,
结构
季伶俐
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贺蕴秋
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孙芳芳
材料科学与工程学报
本文采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)过程和旋涂技术,通过高温烧结,得到了Zn-Sn-O系统的薄膜。结合干凝胶的差示扫描热分析(TG-DSC)和薄膜的X射线衍射分析(XRD),研究了干凝胶在烧结过程中发生的反应。通过控制溶胶的组成和薄膜烧结温度,得到了较纯净的Zn2SnO4晶相薄膜和ZnSnO3晶相薄膜。ZnSnO3晶体薄膜的电阻率显著低于Zn2SnO4晶体薄膜;N2气氛热处理后,ZnSnO3薄膜的电阻率升高而Zn2SnO4薄膜的电阻率大幅降低;当[Zn]/[Zn+Sn]=50.3at%时,薄膜的晶相仍为ZnSnO3,其电阻率较[Zn]/[Zn+Sn]=50.0at%的薄膜降低,约为8.0×102Ω.cm-1。通过上述两种晶相薄膜的X射线光电子能谱分析(XPS),探讨了这两种晶体不同的导电机理:Zn2SnO4晶体通过其中的氧空位导电,而ZnSnO3晶体则以间隙阳离子导电。紫外-可见光透过率(UV-Vis)分析表明:Zn2SnO4和ZnSnO3晶体薄膜在400~900nm的可见光波段的透过率可达80%以上。
关键词:
Zn2SnO4
,
ZnSnO3
,
溶胶-凝胶法
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导电性
,
透明性