石墨如何提高儲(chǔ)氫性能？

石墨如何提高儲(chǔ)氫性能？

石墨如何提高儲(chǔ)氫性能？
石墨顆粒負(fù)載量超過(guò)10wt.%時(shí),Ni納米顆粒會(huì)占據(jù)石墨烯過(guò)多的活性位置而使放電容量降低。GO放電容量最大可達(dá)到1399mAh/g,相當(dāng)于4.96wt.%的儲(chǔ)氫量,是原始石墨的50倍,且循環(huán)穩(wěn)定性較好。其放電容量與GO的放電容量相比略低,但明顯高于純石墨,說(shuō)明Pd納米顆粒對(duì)石墨的電化學(xué)儲(chǔ)氫性能可能具有一定的催化效果。 石墨具有層狀結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行表面改性和負(fù)載金屬或金屬氧化物等活性物質(zhì)以提高比表面積和電化學(xué)活性,進(jìn)而提高儲(chǔ)氫性能,是開發(fā)高性能儲(chǔ)氫材料的重要課題。含氧官能團(tuán)的存在和比表面積的增加,增強(qiáng)了GO的電化學(xué)活性和循環(huán)穩(wěn)定性,進(jìn)而提高了GO的電化學(xué)儲(chǔ)氫能力。負(fù)載的Ni納米顆粒均勻分散在石墨片層之間,尺寸為5-10nm。負(fù)載的Ni納米顆粒能夠提高石墨烯的電化學(xué)儲(chǔ)氫活性。研究發(fā)現(xiàn)煅燒溫度影響銳鈦礦型Ti02的結(jié)晶度,進(jìn)而影響EG的電化學(xué)儲(chǔ)氫性能。在500℃煅燒溫度下,復(fù)合粉末的放電容量達(dá)到了373.5mAh/g。EG電化學(xué)儲(chǔ)氫性能的提高可能與Ti02納米顆粒的光催化特性和強(qiáng)氧化還原能力有關(guān)。

石墨柱相比鎳粉做導(dǎo)電劑,以銅粉為導(dǎo)電劑的試樣放電容量更高,循環(huán)穩(wěn)定性更好。銅導(dǎo)電劑對(duì)于電極反應(yīng)活性,促進(jìn)電極的導(dǎo)電性、穩(wěn)定性等具有重要貢獻(xiàn)。采用Hummers法制備氧化石墨(GO)、化學(xué)還原法制備石墨烯、分步法制備膨脹石墨(EG)等三種途徑實(shí)現(xiàn)了對(duì)石墨的改性處理；石墨片層被打開,形成片層數(shù)較少的類石墨烯結(jié)構(gòu),增大了比表面積；負(fù)載5wt.% Ni的石墨烯具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性和最高的放電容量,可達(dá)875.9mAh/g,相當(dāng)于儲(chǔ)氫量為3.16 wt.%。負(fù)載的Ti02納米顆粒尺寸在5-10nm之間,且均勻分布在EG的片層上。利用還原法、溶膠-凝膠法和沉積-沉淀法分別在GO、石墨烯和EG上原位負(fù)載了Pd、Ni和Ti02等納米顆粒,研究了樣品的電化學(xué)儲(chǔ)氫性能及其影響因素。隨著鎳負(fù)載量的增加,電化學(xué)儲(chǔ)氫量增加。分步法得到的EG孔結(jié)構(gòu)分布均勻,孔壁很?。环烹娙萘繛?7.5mAh/g。負(fù)載Pd納米顆粒后,尺寸為5-40nm的Pd顆粒均勻負(fù)載在石墨片層上；用水合肼化學(xué)還原制備的石墨烯呈透明狀；

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