石墨烯包覆分子筛复合电极材料的制备及其性能研究

赵晓婵^1,2，房艳¹，房春晖¹，周永全¹，戈海文¹，朱发岩¹

1. 中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源与化学重点实验室2. 中国科学院大学

摘 要：以4A分子筛(4A)和改进Hummers法制备的氧化石墨烯凝胶(GO)为原料,按一定质量比进行混合超声分散,以混合分散液为前驱体煅烧制备了氧化还原石墨烯(RGO)包覆的三维复合4A/RGO电极材料。采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、孔径分析、扫描电子显微镜(SEM)和电化学测试等方法研究了复合材料的结构、形貌及超级电容性能。测试结果表明,4A均匀地穿插在RGO片层中,阻止了RGO片层之间相互堆积,而RGO片层之间相互链接,形成三维空间导电网络,提高了复合电极材料的导电性。当GO与4A质量比为1:6时,复合材料在4 A/g电流密度下比电容可达450 F/g,在此电流密度下循环800次后,其比容量保持率为85.7%,表现出良好的倍率性能和循环稳定性。该4A/RGO复合电极材料超级电容性能优于纯4A或RGO,可归因于4A和RGO之间的协同效应。

关键词：三维复合电极;石墨烯;4A分子筛;超级电容器;协同效应;