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超级电容器,由于容量大、循环寿命长、充放电传输速度快作为最有前途的电化学能量存储系统而备受关注,本论文旨在研究石墨烯及石墨烯／二氧化锰复合材料的制备与作为超级电容器电极材料的电化学性能。以天然鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨,考察H2SO4体积、KMnO4用量、不同温度下的反应时间等工艺因素对石墨氧化结构的影响,高温热膨胀处理温度对石墨烯前驱体可剥离石墨结构的影响,可剥离石墨在溶液中超声后成功制备了石墨烯。x射线衍射(XRD)表明,石墨烯的(002)晶面的层间距为0.348nm；傅里叶红外光谱分析(FT-IR)表明石墨烯经还原后仅含少量的C-O基团；N2吸附-脱附(BET)表明石墨烯的比表面积为336.7m2/g;环境扫描电镜(ESEM)表明石墨烯出现了褶皱与起伏状,层层之间呈无序堆积状态；原子力显微镜(AFM)表明制备得到的石墨烯厚度大约在0.4-1n1m1之间,约为1-3层石墨烯。水浴条件下,以石墨烯做还原剂和载体,高锰酸钾直接被石墨烯还原,不添加任何其他氧化还原剂,成功制备了石墨烯／二氧化锰的复合材料。XRD表明复合材料中二氧化锰为δ-MnO2; FT-IR表明复合材料含-C=O,-OH, Mn-O, C-O-C等官能团；SEM分析表明复合材料为片层结构,在负载有二氧化锰颗粒的情况下,并没有改变石墨烯的片层结构,而是在石墨烯的表面生成花状的二氧化锰。利用循环伏安特性(CV)、恒流充放电(CD)考察了石墨烯及石墨烯／二氧化锰复合材料作为对称超级电容器电极材料的电化学性能。研究结果表明,复合材料比石墨烯具有更好的电化学性能。循环伏安测试在扫描速率为2mv/s时表现出良好的电容量,测试得到的电容量由286.2F/g(graphene)增加到388.1F/g (67.83wt.%MnO2)。在充放电测试中,电流强度为2mA时,首次充放电的电容量由130.8F/g(graphene)增加到205.7F/g(67.83wt.%MnO2),复合材料在充放电10次后电容量的保持率为90.8%。