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石墨烯及其复合材料的制备、表征和超电容性能研究的开题报告
一、研究背景
石墨烯是一种具有非常出色性能的新型材料，其独特的电子结构和物理性质吸引了人们的广泛关注。石墨烯具有极高的电导率、热导率、机械强度和化学惰性等特点，可以被应用于多领域，如电子设备、能源储存、化学催化等领域。目前，石墨烯及其复合材料的研究已成为材料科学领域中研究热点和难点。
二、研究目的和意义
本研究旨在制备、表征石墨烯及其复合材料，并研究其超电容性能，探索其在能源储存方面的应用。石墨烯本身具有出色的电导率和电化学性质，并且可以与其他材料复合。通过将石墨烯与其他材料复合，可以改善石墨烯的性能，增强其在材料领域的应用性能。超电容器是一种新型能源储存器件，具有高能量密度、高功率密度和长寿命等特点，因此本研究对于能源领域的发展具有很重要的科学意义和应用价值。
三、研究内容和方法
1.石墨烯的制备方法：本研究采用机械剥离法制备石墨烯。
2.石墨烯复合材料的制备：本研究将石墨烯与氧化石墨烯、二氧化钛等材料进行复合，并探索最佳复合比例。
3.石墨烯复合材料的表征：采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能量散布谱(XEDS)等表征方法研究石墨烯复合材料的微观结构和元素成分。
4.石墨烯复合材料的超电容性能研究：研究石墨烯复合材料的电化学性能，包括循环伏安曲线、比电容、荷电数等性能指标，并探索其在超电容器领域的应用价值。
四、研究预期结果
本研究预计可以制备出高质量的石墨烯和石墨烯复合材料，并对其进行详细的表征和性能研究。通过石墨烯与其他材料的复合，可以改善其性能，增强其在材料领域的应用性能。同时，研究中将探究石墨烯复合材料的超电容性能，为其在能源储存领域的应用提供丰富的理论和实践支持。