还原氧化石墨烯/Mn₃O₄纳米复合材料的合成及其在超级电容器中的应用

曲江英^1,2，李雨佳¹，李传鹏³，石琳¹，邵光华¹，高峰^1,2

1. 辽宁师范大学化学化工学院,功能材料研究所2. 大连理工大学化工学院,炭素材料研究室暨精细化工国家重点实验室3. 北华大学分析测试中心

摘 要：以改进的Hummers法所制氧化石墨烯/硫酸锰（GO/MnSO4）悬浊液为原料,原位合成GO/MnO2复合物,再经低温热处理制备还原氧化石墨烯/Mn3O4（rGO/Mn3O4）纳米复合材料。通过改变GO/MnSO4悬浊液中MnSO4的质量含量实现rGO/Mn3O4复合物中Mn3O4质量分数的可控调变。该法充分利用氧化石墨烯原液中的锰离子,可节省原料,同时可避免氧化石墨烯繁琐的分离过程并简化实验步骤。所得复合材料作为超级电容器电极材料展现良好的电化学电容性能,在饱和K2SO4电解质溶液和50 mA·g-1的电流密度下,Mn3O4质量含量为88%时其比电容达284 F·g-1。

关键词：石墨烯;四氧化三锰;绿色合成;复合材料;超级电容器;