石墨烯氧化程度对Ni(OH)2赝电容性能的影响
基于密度泛函理论(DFT)设计了一系列不同氧化程度的还原氧化石墨烯片(rGNOs)并研究了其表面的氧化缺陷与吸附的氢氧化镍(Ni(OH)2)之间的相互作用。结果发现, rGNOs表面的含氧基团与Ni(OH)2之间的吸附能与含氧基团的氧化程度相关。在吸附Ni(OH)2后, rGNOs的原子间距和电荷分布的变化也都受rGNOs表面的含氧缺陷的氧化程度影响。理论计算的结果与实验观察的结果一致并能给出合理的解释。我们用简单的恒电位电化学沉积法有效地在rGNOs表面制备了粒径只有5 nm的Ni(OH)2纳米粒子。在Ni(OH)2/rGNOs制备过程中,氧化石墨烯的电化学还原是关键步骤。 Ni(OH)2上吸附的Ni(OH)2因具有更高的吸附能而使其与在镍膜表面直接吸附的Ni(OH)2(在5 mV?s-1下比电容为656 F?g-1)相比具有更高的比电容值(在5 mV?s-1下为1591 F?g-1)。 rGNOs在吸附Ni(OH)2后构型和电荷分布的变化导致Ni(OH)2具有更低的等效串联电阻和更佳的频率响应。 Ni(OH)2/rGNOs优异的赝电容特性表明其有潜力成为新型赝电容器材料。
氢氧化镍、氧化缺陷、原子间距、电荷分布、吸附能、赝电容
O646;TM911(物理化学(理论化学)、化学物理学)
The project was supported by the National Natural Science Foundation of China51071084,21273113,21121091,11204120;National Key Technology R&D Program of China 2012BAF03B05@@@@国家自然科学基金51071084,21273113,21121091,11204120;国家科技攻关计划2012BAF03B05
2014-04-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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