电弧放电法制备石墨烯的硝酸改性及其电化学性能增强

采用电弧放电法大规模制备了层数少,导电率高,结晶性好的石墨烯纳米片(gnss).通过扫描电镜(sem)和透射电镜(tem)表征发现制得的石墨烯形貌良好.然而电化学测试表明gnss作为电极材料的电容性能不好.为了增加材料表面电化学反应活性点,促进gnss在水系电解液中的润湿性,我们对所制备的gnss表面进行了硝酸改性处理.结果显示硝酸处理后的石墨烯纳米片(h-gnss)表面新增了较多的含氧氮官能团,其亲水性得到了显著提高.对h-gnss的电化学研究表明:硝酸改性处理后的gnss在2mol·l-1koh溶液中电流密度为0.5a·g-1时,比电容可达65.5f·g-1,约为改性前的30倍;此外,h-gnss作为电极材料连续进行2000次充放电测试后还展示出了良好的循环稳定性,是一种潜在的超级电容器电极材料.