微波辅助合成具有优异电化学性能的rGO/CeO_(2)超级电容器电极材料

作     者：翟耀 辛国祥 王佳琦 张邦文 宋金玲 刘晓旭 Yao Zhai;Guoxiang Xin;Jiaqi Wang;Bangwen Zhang;Jinling Song;Xiaoxu Liu

作者机构：内蒙古科技大学材料与冶金学院包头014010 河北科技师范学院物理系秦皇岛066004 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2021年第79卷第9期

页      面：1129-1137页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51902085) 内蒙古自治区自然科学基金(Nos.2021MS05011,2020ZD17,2019MS02023) 河北省自然科学基金(No.E2019407123) 内蒙古自治区研究生教育创新计划资助 

主　　题：微波 石墨烯 二氧化铈 超级电容器 电化学 

摘      要：CeO_(2)具有良好的赝电容,但有关碳/CeO_(2)复合材料的电化学性能有待改善.本工作采用简单的微波辅助合成法,将氧化石墨烯与Ce(NO_(3))_(3)混合发生氧化还原反应,获得还原氧化石墨烯(rGO)/CeO_(2)复合材料.通过形貌观察,CeO_(2)以颗粒形式均匀分布在褶皱的r GO上,且沿着rGO表面仿形生长;纳米级CeO_(2)颗粒之间存在微小间隙.N2吸/脱附测试结果表明,rGO/CeO_(2)具有大的比表面积和介孔孔径,有益于与电解液充分接触.通过电化学测试,rGO/CeO_(2)的比电容高达468 F·g^(-1),经过10000次充放电循环,电容保持率高达107.3%.优异的循环稳定性归因于大表面积的rGO与均匀薄层的CeO_(2)良好的协同效应减少了离子传输的阻力以及CeO_(2)颗粒之间微小的间隙,缓解了Ce^(4+)还原为Ce^(3+)过程中发生的晶格膨胀.将rGO/CeO_(2)组装成对称型超级电容器r GO/Ce O_(2)|rGO/CeO_(2)获得的能量密度达18.16Wh·kg^(-1).rGO/CeO_(2)作为超级电容器电极材料具有广阔前景.