煤基石墨烯制備及電化學性能研究

趙春寶，劉 振

（西安文理學院化學 工程學院，陜西 西安 710065）

煤基石墨烯制備及電化學性能研究

趙春寶，劉 振

（西安文理學院化學 工程學院，陜西 西安 710065）

以碳化硅冶煉爐同步生產石墨化太西煤為原料，采用改良的Hummers氧化還原法制備了煤基石墨烯，通過FT-IR和XRD對其進行了表征,并利用循環伏安、恒電流充放電等電化學測試方法對其電化學性能進行了測試。結果表明：煤基石墨烯具有良好的電化學性能，在電流密度0.5A·g-1下，充放電1000次后煤基石墨烯電極材料的比電容量為105.5F·g-1。

石墨化太西煤；石墨烯；電化學性能

石墨烯是碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構的一種新型碳材料[1]，特殊的二維結構使其具有優良的電學、光學、機械以及導熱等性能，在電子、信息、能源、材料和生物醫藥等領域具有極大的應用潛力[2]。然而，現階段石墨烯高額的生產成本，限制了其的大規模應用。因此，降低石墨烯制備成本，制備出物美價廉的石墨烯成為當下研究工作的重點問題之一。

太西無煙煤具有低灰、低硫、低磷、高化學活性、高固定碳含量等優點，而且其石墨化的煤基石墨相對天然鱗狀石墨具有更低價格，因此，開發以石墨化的太西無煙煤為原料的煤基石墨烯制備技術，對于降低石墨烯生產成本和提升太西無煙煤資源的價值具有雙重意義。近幾年科研人員對煤基石墨烯制備及應用進行了有意義嘗試，如：張亞婷[3]等和楊麗坤[4]等以太西煤為原料，分別采用中頻感應石墨化爐和高溫直流電煅爐高溫煅燒法成功制備了煤基石墨，并在此基礎上制備了煤基石墨烯。……