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石墨烯基电极材料的制备及其在超级电容器中的应用研究的中期报告
中期报告：石墨烯基电极材料的制备及其在超级电容器中的应用研究
项目背景：
超级电容器是一种新型的电化学能量存储设备，具有高能量密度、高功率密度、长循环寿命等优点，被广泛应用于电动汽车、航空航天等领域。石墨烯作为一种新型的碳材料，具有高电导率、高比表面积、良好的机械强度等优点，被认为是未来超级电容器电极材料的重要候选材料。
研究目的：
本项目旨在制备高性能、可扩展的石墨烯基电极材料，探究其在超级电容器中的应用效果，为超级电容器的进一步发展提供参考。
研究进展：
1.石墨烯的制备
采用化学气相沉积法（CVD）制备石墨烯。将Ni薄膜作为催化剂，将甲烷气体引入反应室，在高温下进行化学反应。经过多次实验优化，得到了高质量、可扩展的石墨烯薄膜。
2.石墨烯基电极材料的制备
将制备好的石墨烯薄膜转移到硅基底材料上，并使用化学氧化法和热还原法等方法制备成石墨烯基电极材料。通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段对材料进行了形貌和结构表征，结果显示材料结构清晰，表面平整。
3.超级电容器的制备
将石墨烯基电极材料和活性炭作为正负极材料，采用液态电解质（0.5mol/LK2SO4）组装超级电容器。根据实验结果，最优电解质容量为1mL，最优电压范围为0~1.2V。
4.超级电容器的性能测试
使用循环伏安（CV）、恒电荷-恒电压（GCD）和电化学阻抗谱（EIS）等测试方法，对超级电容器的性能进行了测试。实验结果表明，所制备的石墨烯基电极材料的超级电容器具有优良的电化学性能，比电容达到了130F/g，循环寿命达到了1000次以上。
研究展望：
下一步将进一步优化制备工艺，探究不同材料之间的匹配效果，进一步提高超级电容器的能量密度和功率密度，为其在实际应用中的应用提供更好的支撑。