石墨烯的制备与电化学性能研究.docx

石墨烯的制备与电化学性能研究

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1.1碳材料的发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.2石墨烯材料的特殊性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.3石墨烯在电化学领域的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1石墨烯的制备技术进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2石墨烯电化学性能研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.3石墨烯电化学应用研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3.1本论文的研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.2本论文的研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

石墨烯的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1机械剥离法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.1.1机械剥离法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2机械剥离法制备石墨烯的优势与局限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2化学气相沉积法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.1化学气相沉积法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.2.2化学气相沉积法制备石墨烯的优势与局限．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3溶剂热法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.3.1溶剂热法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3.2溶剂热法制备石墨烯的优势与局限．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.4其他制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.4.1碳纳米管剥离法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.4.2石墨氧化还原法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.4.3尖端制备技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

石墨烯的结构与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.1石墨烯的结构特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.1.1石墨烯的二维蜂窝状结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.2石墨烯的堆叠方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2石墨烯的表征技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.1扫描电子显微镜表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2.2透射电子显微镜表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.3X射线衍射表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2.4拉曼光谱表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.2.5紫外可见光谱表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

石墨烯的电化学性能研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.1石墨烯电