CNFs/rGO/Fe3O4制备柔性超级电容器电极开题报告

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1. 研究目的与意义

研究目的：制备出纳米纤维素、四氧化三铁和还原氧化石墨烯并将其复合制得纳米纤维素/还原氧化石墨烯/四氧化三铁柔性超级电容器电极，对其性能进行分析和表征。

研究意义：超级电容器是一种新型的储能器件，具有极高的功率密度、充电速度快、使用寿命长、低温性能优越等优点，因此，超级电容器自发现以来便受到各领域的广泛关注。

目前，人们对于超级电容器的研究主要集中于电极材料、电解液以及组装技术等三个方面，电极材料便是其中的热点之一，而过渡金属氧化物/碳复合材料又是超级电容器电极材料研究的重点之一。

2. 国内外研究现状分析

（1）超级电容器是20世纪60年代发展起来的一种新型储能器件，并于80年代逐渐走向市场。

自从1957年美国人becker申报的第一项超级电容器专利以来，超级电容器的发展就不断推陈出新，直到1983年，日本nec公司率先将超级电容器推向商业化市场，使得超级电容器引起人们的广泛兴趣，研究开发热潮席卷全球，不但技术水平日新月异，而且应用范围也不断扩大。

（2）吉林大学刘兰天采用 hummers方法制备氧化石墨烯胶体，并与fe3o4 纳米粒子混合后，采用真空加热还原方法合成膜材料。

3. 研究的基本内容与计划

（1）通过化学与机械处理相结合的方法制备纳米纤维素，通过傅里叶红外分析仪分析化学、机械处理过程中纤维素元素成分的变化，通过扫描电镜分析纤维素的形态变化；（2）利用沉淀法制备四氧化三铁纳米粒子并对其微观结构进行分析；（3）利用氢氟酸还原氧化石墨烯；（4）纳米纤维素/还原氧化石墨烯/四氧化三铁柔性超级电容器电极并对其电容值进行测定和分析。

计划：（1）11月选题，查阅文献，收集资料，明确研究方向；（2）12月拟定实验方案；（3）1月准备实验材料，进行预实验；（4）3-4月正式试验及数据分析；（5）5月撰写毕业论文；（6）6月修改文章并定稿，准备答辩。

4. 研究创新点

（1）四氧化三铁是一种廉价易得的过渡金属氧化物电极材料，相比于贵重金属所制备的电极材料，更加节约资源与成本。

（2）目前研究出的电极材料往往电容值较小，远低于理论值，石墨烯具有良好的导电性、比表面积大和结构性能稳定等优点，有望制备性能更加优良的柔性超级电容器电极材料。