石墨烯-碳纳米管复合薄膜超级电容器电极的电化学性能

摘要

将碳纳米管引入石墨烯层片之间,以期达到改善电极材料结构、提高比电容之目的.采用溶液涂覆及后续热处理法制备了还原氧化石墨烯-碳纳米管(RGO-CNT)复合薄膜电极,采用场发射扫描电子显微镜观察电极的表面形貌,在1 mol/L Na2SO4水系电解液中用三电极法进行电化学性能测试.结果表明:碳纳米管的引入阻止了石墨烯层片的堆叠,形成疏松多孔的三维结构.氧化石墨烯(GO)与碳纳米管(CNT)质鼍比为5∶2的复合电极的比电容(70.8 F/g,5 mV/s和50.9 F/g,50 mV/s)显著高于单纯的还原氧化石墨烯(RGO)电极的比电容(54.6 F/g,5 mV/s和14.4 F/g,50 mV/s).随着碳纳米管添加量的增加,GO与CNT质量比从10∶1增加到5∶2,电极的等效串连电阻(ESR)明显降低,说明碳纳米管的加入提高了电极材料的导电性,同时降低了离子扩散电阻.因此,这种还原氧化石墨烯-碳纳米管复合薄膜有望应用于高性能超级电容器.