微波辅助合成具有优异电化学性能的rGO/CeO2超级电容器电极材料

摘要：

CeO2具有良好的赝电容,但有关碳/CeO2复合材料的电化学性能有待改善.本工作采用简单的微波辅助合成法,将氧化石墨烯与Ce(NO3)3混合发生氧化还原反应,获得还原氧化石墨烯(rGO)/CeO2复合材料.通过形貌观察,CeO2以颗粒形式均匀分布在褶皱的rGO上,且沿着rGO表面仿形生长;纳米级CeO2颗粒之间存在微小间隙.N2吸/脱附测试结果表明,rGO/CeO2具有大的比表面积和介孔孔径,有益于与电解液充分接触.通过电化学测试,rGO/CeO2的比电容高达468 F·g-1,经过10000次充放电循环,电容保持率高达107.3％.优异的循环稳定性归因于大表面积的rGO与均匀薄层的CeO2良好的协同效应减少了离子传输的阻力以及CeO2颗粒之间微小的间隙,缓解了Ce4+还原为Ce3+过程中发生的晶格膨胀.将rGO/CeO2组装成对称型超级电容器rGO/CeO2||rGO/CeO2获得的能量密度达18.16 Wh·kg-1.rGO/CeO2作为超级电容器电极材料具有广阔前景.

关键词：微波;石墨烯;二氧化铈;超级电容器;电化学

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资助基金：项目受国家自然科学基金;内蒙古自治区自然科学基金;河北省自然科学基金;内蒙古自治区研究生教育创新计划资助

在线出版日期：2021-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1129-1137