Co(OH)2/GO复合物的制备及其电化学性能研究
2018-04-21陈艳丽陈卫东胡中爱
陈艳丽,陈卫东,胡中爱
(1.甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃 金昌 737100;2.西北师范大学化学化工学院,生态环境相关高分子材料教育部重点实验室,甘肃省高分子材料重点实验室,甘肃 兰州 730070)
Co(OH)2是利用电极/电解质界面的双电层或电极表面的氧化还原反应来储存电荷,它用作电化学电容器电极材料已倍受青睐,并且目前有关氢氧化钴单独作为电容器材料的研究已十分成熟,如何通过选择合适的原料、利用有效的方法制备出性能优异的复合材料成为研究者关注的焦点。氧化石墨(简写为GO)是石墨经氧化后形成的含有C-OH、-COOH和C-O-C等官能团的石墨层间化合物[1],它具有亲水性强和导电性良好等性能[2],并能经超声剥落后以单片形式稳定分散于水中。在水溶液中,其官能团上带氢的部分将因失去质子而带负电,因此,带正电的金属离子(例如:Co2+、Ni2+、Zn2+、Sn4+、Cu2+等)可被锚定于氧化石墨单片上,从而为进一步制备复合材料奠定了基础[3,4]。
本文以氧化石墨为载体,用简单的化学沉淀法将Co(OH)2均匀生长在氧化石墨单片上,得Co(OH)2/GO复合材料。该材料具有比电容高、结晶度好、稳定性好、制备过程简单等特点,因此有望将其批量生产。另外,经研究表明,氧化石墨的存在不仅提高了复合材料的导电性,而且使复合材料达到了均匀的分散,从而获得了良好的电化学性能。
1 实验部分
1.1 样品的制备
氧化石墨以天然石墨为原料,采用Hummers法[5]制备。复合物中氧化石墨的质量分数为10% (以下简写为10%GO复合物)的样品制备过程如下:在不断搅拌下把1.1620 g CoSO4溶解到50 mL去离子水中,同时将0.0775 g氧化石墨在100 mL水中超声处理1 h后形成亮黄色溶液。……
