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氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡复合电极材料制备研究

丁红宇 黄秀丽

丁红宇, 黄秀丽. 氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡复合电极材料制备研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(3): 88-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.013
引用本文: 丁红宇, 黄秀丽. 氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡复合电极材料制备研究[J]. 钢铁钒钛, 2021, 42(3): 88-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.013
Ding Hongyu, Huang Xiuli. Preparation of heat-treated graphite felt electrode material modified by graphene oxide/graphene[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(3): 88-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.013
Citation: Ding Hongyu, Huang Xiuli. Preparation of heat-treated graphite felt electrode material modified by graphene oxide/graphene[J]. IRON STEEL VANADIUM TITANIUM, 2021, 42(3): 88-93. doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.013

氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡复合电极材料制备研究

doi: 10.7513/j.issn.1004-7638.2021.03.013
基金项目: 钒钛资源综合利用四川省重点实验室科研项目(项目编号:2018FTSZ42)
详细信息
    作者简介:

    丁红宇(1998—),男,四川成都人,汉族,本科生,研究方向:钒电池及钒钛材料的研究

    通讯作者:

    黄秀丽(1986—),女,四川渠县人,汉族,讲师,研究方向:钒电池及钒钛材料的研究,E-mail:491206348@qq.com

  • 中图分类号: TF841.3,TM911

Preparation of heat-treated graphite felt electrode material modified by graphene oxide/graphene

  • 摘要: 通过高温热处理石墨毡,然后制备氧化石墨烯,并在氧化石墨烯基础上制备石墨烯,将氧化石墨烯和石墨烯与热处理石墨毡复合制备全钒液流电池正极材料。通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X-射线衍射分析(XRD)和电池充放电试验,测试分析石墨毡复合电极材料的表面形貌特征和电化学特性。结果表明:氧化石墨烯和石墨烯修饰的热处理石墨毡复合电极材料充放电性能增加。在电流密度30 mA/cm2条件下,氧化石墨烯/石墨毡复合电极电流效率高达94.713%,石墨烯/石墨毡复合电极电流效率高达96.482%。且热处理后石墨毡/石墨烯复合电极电化学活性最好。
  • 图  1  氧化石墨烯/石墨烯的SEM形貌

    Figure  1.  SEM of graphene oxide/graphene

    图  2  氧化石墨烯/石墨烯的XRD图谱

    Figure  2.  XRD patterns of graphene oxide/graphene

    图  3  氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡SEM形貌

    400 ℃下处理6 h :(a)石墨毡; (b)石墨毡吸附氧化石墨烯; (c)石墨毡吸附石墨烯

    Figure  3.  SEM of graphene oxide/graphene modified heat-treated graphite felt

    图  4  氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡的红外光谱对比

    400 ℃下处理6 h

    Figure  4.  FT-IR of graphene oxide/graphene modified heat-treated graphite felt

    图  5  氧化石墨烯/石墨烯修饰热处理石墨毡充放电测试对比

    400 ℃下处理6 h :a-石墨毡吸附氧化石墨烯;b-石墨毡吸附石墨烯; c-石墨毡

    Figure  5.  Charge-discharge performances of graphene oxide/graphene modified heat-treated graphite felt

    表  1  试验主要仪器

    Table  1.   Main instruments

    仪器名称型号生产厂家
    集热式恒温加热
    磁力搅拌器
    DF-101S河南省予华仪器有限公司
    超声波清洗器KH-100E昆山禾创超声仪器有限公司
    电动离心机TDL-40B金坛区西城新瑞仪器厂
    循环水式多用真空泵SHZ-D河南省予华仪器有限公司
    电热鼓风干燥箱101型北京市永光明医疗仪器有限公司
    箱式电炉SX2上海浦东荣丰科技有限公司
    高倍扫描电镜EM3200维仪通电子科技有限公司
    红外光谱仪NICOLET380Perkin公司
    X射线衍射仪DX-2700丹东浩元仪器有限公司
    电池性能测试系统CT-4008-
    5V6A-164
    深圳市新威尔电子有限公司
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    表  2  不同条件处理石墨毡在电流密度30 mA/cm2条件下的充放电效率

    Table  2.   Charging and discharging efficiency of graphite felt treated with different conditions at current density of 30 mA/cm2

    处理条件处理温度/
    处理时间/
    h
    充放电效率/
    %
    石墨毡400689.756
    石墨毡热处理后吸附氧化石墨烯400694.713
    石墨毡热处理后吸附石墨烯400696.482
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-06
  • 刊出日期:  2021-06-10

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