《高分離片層石墨烯水凝膠構建及其三元雜化設計研究》是依託南京理工大學，由朱俊武擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：高分離片層石墨烯水凝膠構建及其三元雜化設計研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：朱俊武
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
項目針對目前超級電容器能量密度偏低的問題，利用溶劑化效應，石墨烯微片的褶皺作用，聯合雙重雜化粒子來控制石墨烯片層之間的重新堆疊，以提高其能量密度。構築以褶皺的石墨烯片為主要構建單元，具有協同作用的雙重雜化粒子嵌鑲其中的三元多孔網路水凝膠結構材料。充分利用石墨烯材料良好的循環性能、導電性能及雜化材料較高的比容量等特性。探索石墨烯水凝膠膜的組裝行為、雜化粒子微結構及協同效應等對其電化學性能的影響規律。研究雜化體系組分之間的相互作用，探討反應機理，為獲得高能量密度的超級電容器電極材料體系提供新的思路。
結題摘要
項目利用石墨烯水凝膠片層的高比表面積，在其片層內部鑲嵌了Ni(OH)2、CoS等活性納米粒子，獲得了高儲電性能的石墨烯基水凝膠雜化材料體系。針對鎳鈷化合物優秀的電化學性能，設計了3D結構的富碳鎳鈷化合物並研究了其電化學性能。主要工作如下：（1）在石墨烯水凝膠多孔結構內部原位負載了納米氫氧化鎳，獲得了Ni(OH)2/石墨烯複合物水凝膠，研究了微結構對其電化學性能的影響，並考察了複合水凝膠的生長機理。（2）採用不同製備過程，設計了兩種不同結構的CoS/石墨烯水凝膠，並探討了不同結構CoS/石墨烯水凝膠的形成機理和電化學性能。（3）通過改變溶劑的種類成功實現了不同晶型鎳鈷氫氧化物的合成，合成出不同鎳鈷比的複合氫氧化物。進一步研究了晶型、鎳鈷比對於材料電化學性能的影響，探討了晶型控制機理。（4）以鹼式鎳鈷化合物為前驅體，獲得3D結構的康乃馨狀N、S雙摻雜富碳鹼式鎳鈷化合物，證實了康乃馨狀納米結構的形成機理，獲得的材料具有高的比容量和能量密度。
