一种以酰胺化的氧化石墨烯为前驱体的掺氮石墨烯的制备及其电容性能研究

摘要

本发明涉及一种以酰胺化的氧化石墨烯为前驱体的掺氮石墨烯的制备及其电容性能研究。包括以下步骤：掺氮石墨烯的制备、掺氮石墨烯修饰电极的制备、掺氮石墨烯电容性能的测试和循环寿命的测试。本发明的有益效果是这种掺氮石墨烯不易团聚、具有优异的电容行为和循环寿命。

主权项

一种以酰胺化的氧化石墨烯为前驱体的掺氮石墨烯的制备及其电容性能研究，其特征在于：步骤如下：a、掺氮石墨烯的制备：取氧化石墨烯加入到N,N‑二甲基甲酰胺中，超声分散，分别取吡啶‑2,6‑二羧酸、2,6‑二氨基吡啶、N,N′‑二环己基碳二亚胺加入到上述分散液搅拌均匀，后将分散液倒入100mL的高压反应釜中通N₂半个小时，将反应釜密封置于烘箱中，反应完毕后，取NaBH₄加入反应液中，室温条件下反应，最后将生成物离心，用水洗涤数次，冷冻干燥，将冷冻干燥后的产物煅烧即得到最终产物；b、掺氮石墨烯修饰电极的制备：将步骤a中所得掺氮石墨烯超声分散于超纯水中，然后将5μL浓度为1mg/mL的分散液滴涂到电极上，室温下干燥，得到该掺氮石墨烯修饰的电极；c、掺氮石墨烯电容性能的测试：通过电化学工作站进行掺氮石墨烯电容性能的测试，本实验采用三电极体系，掺氮石墨烯修饰电极为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，电解液为H₂SO₄溶液，在以上条件下进行计时电位测试，并通过计时电位图计算掺氮石墨烯的比电容；d、掺氮石墨烯循环寿命的测试：通过电化学工作站进行掺氮碳石墨烯循环性能的测试，本实验采用三电极体系，掺氮石墨烯修饰电极为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，H₂SO₄溶液为电解液，在以上条件下进行计时电位测试，对掺氮石墨烯在不同充放电次数下的比电容进行统计。