煤基三维石墨烯基电极在不同电解液中的电化学性能

张亚婷¹，任绍昭¹，党永强¹，刘国阳¹，李可可¹，周安宁¹，邱介山²

1. 西安科技大学化学与化工学院2. 西安交通大学化学工程与技术学院

摘 要：三维石墨烯材料具有独特的多孔网络连通结构,大的比表面积,良好的光、电、热、力学等性质,被认为是理想的电极材料。以廉价煤炭为原料,通过催化热处理、化学氧化及水热还原等技术制得三维煤基石墨烯宏观体;采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和拉曼光谱等检测手段对样品形貌及结构进行表征;并进一步通过恒电流充放电（GCD）、循环伏安（CV）及交流阻抗（EIS）等技术研究了三维石墨烯材料在碱性（6mol/L KOH）、酸性（1mol/L H₂SO₄）及中性（1mol/L Na₂SO₄）₃种水系电解液中的电化学性能。结果表明,三维煤基石墨烯材料在酸性和碱性电解液中具有较高的比电容;其中,在6mol/L KOH水系电解液中的比电容高达288.9F/g,并具有较好的稳定性,充放电循环1 000次后材料的电容保持率为91.6%。

关键词：煤基三维石墨烯;电极材料;电解液;电化学性能;超级电容器;