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摘要我们使用EPD实验方法在三电极体系下，制得了以泡沫镍为载体的附着有NiO的石墨烯电极。XPS分析结构显示在石墨烯表面的镍离子被还原变为金属镍，接着金属镍在空气中被氧化变为NiO。从SEM图像可以看出NiO均匀的分散在石墨烯片层间，整体呈现错综夹杂的三文结构。在NiO/RGO电极上石墨烯提供双电容，NiO提供赝电容，赝电容的存在使电极的电容性能得到提升。在CV实验中当扫速为50 mVs-1时仍然有一对氧化还原峰，说明电极的电容性能得到提升。当电流密度为10 A g-1时2× NiO/RGO组电极的电容达到716 F g-1，显示出较好的电容性能。
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关键字：氧化石墨烯，石墨烯，氧化镍，电泳沉积，超级电容器10702
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title An electrophoresis method to Fabricate Graphene Hybrid Material
Abstract
NiO-coated graphene (RGO) sheets were fabricated on nickel foam by electrophoretic deposition (EPD) from Ni2+-decorated GO suspension using a three-electrode device. XPS analyses demonstrate that nickel ions are reduced to metal Ni on RGO surfaces and subsequently oxidized to NiO. SEM observation reveals that the composite films possess a 3D network-like architecture formed by the open space between the graphene sheets and the RGO are decorated by NiO particles that act as a charging layer of the electric double layer capacitor and the electronic collection substrate of NiO pseudocapacitor. We found that the rate property of the as-prepared electrode was improved due to an electrochemical redox reaction indicated by a couple of peaks even at a higher scan rate of 50 mVs-1. The electrode constructed with 2× NiO-coated RGO films on nickel foam exhibits the best capacitive behavior, with a capacitance of 716 F g-1 at a current density of 10 A g-1.
Keywords: graphene oxide, graphene, nickel oxide, electrophoretic deposition, supercapacitors
目 次
1 引言 1
1.1 石墨烯（Graphene） 1
1.1.1 石墨烯的物理结构 1
1.1.2 石墨烯的电子结构 2
1.1.3 石墨烯的独特性能 3
1.1.4 石墨烯的应用前景 3
1.2 石墨烯的制备方法 4
1.2.1 微机械力剥离法 4
1.2.2 外延生长法 5
1.2.3 化学气相沉积法 5
1.2.4 氧化石墨还原法 6
1.2.5 其它制备方法 6
1.3 超级电容器 7
1.3.1 超级电容器的工作原理 7
1.3.1.1 双电层电容 7
1.3.1.2法拉第准电容 8
1.3.2超级电容器的结构 8
1.3.3超级电容器的特点 9
1.3.4 超级电容器电极材料 10
1.3.4.1 碳基电极材料 10
1.3.4.2 金属氧化物材料 11
1.3.4.3 导电聚合物材料 11
1.3.4.4 复合电极材料 12
1.3.5 超级电容器的应用领域 12
2 实验部分 15
2.1 原料与仪器设备 15
2.2 实验步骤 15
2.2.1 改进的Hummers法 15
2.2.2 带正电荷的氧化石墨烯悬浮液的获得 16
2.2.3 氧化石墨烯电泳沉积 16
2.2.4 氧化石墨烯的还原 16
2.2.5 性质表征 16
3 结果和讨论 18
3.1 电极照片 18
3.2 XPS分析 18
3.3 拉曼光谱分析 20
3.4 扫描电镜（SEM） 21