石墨烯復合材料分散機在超級電容器中的應用

石墨烯復合材料分散機在超級電容器中的應用

碳元素廣泛存在于自然界，除了為人們所熟知的石墨和金剛石外，1985 年發現的富勒烯和1991 年發現的碳納米管擴大了碳材料的家族。也使人們對碳元素的多樣性有了更深刻的認識。同時，富勒烯和碳納米管所引發的納米科技對人類社的發展在未來有著極其重大的意義。作為碳材料中**的一員—石墨烯是擁有sp2雜化軌道的二維碳原子晶體，這是目前世界上*薄的材料—單原子厚度的材料。

由于以上獨特的納米結構和優異的性能，石墨烯可應用于許多的先進材料與器件中，如薄膜材料、儲能材料、液晶材料、機械諧振器等。石墨烯是單層石墨，原料易得，所以價格便宜，不像碳納米管那樣價格昂貴，因此石墨烯有望代替碳納米管成為聚合物基碳納米復合材料的優質填料。

超級電容器(Supercapacitors)，也叫電化學電容器(Electrochemical capacitors)是一種能量密度和功率密度介于傳統電容器和電池之間的新型儲能器件，超級電容器兼具蓄電池和傳統電容器的優點，如能量密度高、功率密度高、可快速充放電、循環壽命長、具有瞬時大電流放電及對環境無污染等特性，是近十年來發展起來的新型儲能、節能設備。

　　由于石墨烯是理想的超級電容器填充材料，所以將其與其他材料復合來制備超級電容器材料備受大家關注。復合材料主要有兩類，**種是石墨烯與高分子導電材料復合，其中研究*多的是石墨烯與聚苯胺復合材料。第二種是石墨烯與金屬氧化物復合，其中研究*多的是石墨烯與二氧化錳復合材料。本文主要就這兩種復合材料的研究做一簡單綜述。

石墨烯分散后具有非常大的儲能活性，這是因為石墨烯具有高達2 630 m² /g 的理論比表面積，因此石墨烯復合材料可用于超級電容器領域。Zhang 等通過原位聚合過程，分別將導電高聚物聚乙撐二氧噻吩(PEDOT) 、聚苯胺(PANi) 、聚吡咯(PPy) 直接接枝在還原氧化石墨烯(RGO) 表面，形成納米復合材料，并通過循環伏安法對三種復合材料的電化學性能進行檢測。分析認為，這種優異的電性能歸功于導電高聚物與石墨烯的協同作用。

以石墨烯為基體制備納米復合物材料的實驗和理論研究拓展了石墨烯的應用。目前對于石墨烯的復合方法主要有以下3 種： ①對石墨烯進行表面修飾或元素摻雜，使石墨烯能夠在不同的溶劑中形成穩定的分散體系；②在石墨烯上負載金屬或金屬氧化物等無機納米顆粒，該類復合材料在催化、生物傳感、電池、超級電容器等方面有著廣泛的應用潛能;③石墨烯與高聚物復合也已在機械性能、光伏電池、超級電容器等方面展現出較為優異的性能。

　　目前石墨烯材料的研究還面臨著許多問題和挑戰，如石墨烯與無機納米顆粒的相互作用機理、與高聚物的相容性、復合材料應用的拓展與深入等，仍亟待進一步深入研究。石墨烯的出現，給研究者提供了一個充滿魅力和想象空間的研究對象，相信在不久的將來，石墨烯定會在更多的領域得到更為廣泛和深入的應用。

 分散機廣義上是攪拌機的一種。SID分散機機，主要用于微乳液及超細懸浮液的生產。SID分散機可耐200度。

采用變頻調速，各種規格、運轉穩定有力，適合各種粘度；液壓、機械兩種升降形式，升降旋轉自如，適應各種位置；普通及防爆配置，安全可靠，操作維護簡單；生產連續性強，對物料可進行快速分散和溶解，分散效果好，生產效率高，運轉平穩，安裝簡便。針對不同物料的粘度及處理量有不同的功率及型號。

SID分散機采取直立式設計，使物料可以全部進入分散腔，符合工藝要求和流體力學要求，增加其工作效率，低處出口的出料設計符合生產要求，垂直的壓力使得該機器工作更加穩定，同時便于清潔。

石墨烯復合材料分散機在超級電容器中的應用