2-羟基-1,4-萘醌石墨烯复合电极材料的制备及性能

作者：李姗姗; 朱军; 侯刚强; 魏佳伟; 胡中爱

来源：西北师范大学学报(自然科学版), 2023, 59(06): 76-86.

DOI：10.16783/j.cnki.nwnuz.2023.06.010

• 2-羟基-1,4-萘醌(HNQ)
• 非共价功能化
• 石墨烯水凝胶
• 非对称超级电容器(ASC)

通过非共价功能化策略,以还原氧化石墨烯(rGO)为导电基底,选择可逆电化学活性有机分子2-羟基-1,4-萘醌(HNQ)与rGO发生非共价π-π作用,设计制备了HNQ非共价功能化石墨烯复合电极材料(HNQ-rGO),并研究其实际储能性能.SEM,TEM,FT-IR,XRD和Raman光谱分析结果表明,通过氧化石墨(GO)的还原和rGO上HNQ分子的非共价修饰成功制备了HNQ-rGO.电流密度为1 A·g-1时其比电容为321 F·g-1,并且在电流密度为5 A·g-1时充放电循环10 000次后,电容保持率仍为初始值的85.7%.另外,以2-羟基蒽醌还原氧化石墨烯(HAQ-rGO)为负极材料,HNQ-rGO为正极材料,设计的非对称超级电容器(HAQ-rGO//HNQ-rGO, ASC)在1.6 V池电压下,其功率密度、能量密度分别为0.8 k W·kg-1和21.8 Wh·kg-1,说明该电容器储能性能优异.

• 单位
  西北师范大学; 化学化工学院; 兰州文理学院