杨绍斌，许晓双，沈 丁

(辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，辽宁阜新123000)

微波膨化法制备石墨烯及其电容性能研究

杨绍斌，许晓双，沈 丁

(辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，辽宁阜新123000)

以天然石墨(NG)为原料，采用先插层后微波处理的方法制备石墨烯。实验结果表明：随着KMnO4用量和微波时间的增加，获得的石墨烯表面为褶皱的薄层结构；比表面积呈现先增加后减小的趋势，当KMnO4与NG的质量比为0.9，微波时间为60 s时，比表面积最大，为313 m2/g。在6mol/L的KOH溶液中，石墨烯的比电容随着KMnO4用量和微波时间的增加，呈现先增加后减小的趋势，当KMnO4与NG质量比为0.9，微波时间为60 s时，放电比电容最大，为98 F/g。这表明比表面积与电容性能具有相关性，较大的比表面积有助于提高石墨烯的比电容。

超级电容器；石墨烯；比电容；微波

石墨烯具有优异的物理及电学性质，如高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰等，可作为电源材料、复合材料、纳米器件和储氢材料[1-4]，尤其是拥有非常大的比表面积和超导电性[5-6]，具有较一般材料更大的能量存储密度[7]，是最有潜力的超级电容器电极材料。

石墨烯的制备方法有很多，例如：微机械剥离、真空外延生长法、化学气相沉积、插层石墨膨化法和氧化石墨还原法。其中，微机械剥离法虽然能得到原子厚度的石墨烯片，但石墨烯尺寸难以控制，不适合大规模生产；真空外延生长法可以生产大面积、高质量石墨烯薄膜材料，但条件苛刻、成本昂贵。氧化石墨或插层石墨还原法是将氧化石墨或插层石墨通过液相还原或高温加热还原制备石墨烯，但液相还原会导致大量的结构缺陷，影响其电化学性能[8]，高温热膨胀还原可以获得片层结构相对完整的石墨烯。……