石墨烯氧化程度对Ni(OH) 2 赝电容性能的影响

基于密度泛函理论（DFT）设计了一系列不同氧化程度的还原氧化石墨烯片（rGNOs）并研究了其表面的氧化缺陷与吸附的氢氧化镍（Ni（OH）2）之间的相互作用. 结果发现，rGNOs表面的含氧基团与Ni（OH）2之间的吸附能与含氧基团的氧化程度相关. 在吸附Ni（OH）2后，rGNOs的原子间距和电荷分布的变化也都受rGNOs表面的含氧缺陷的氧化程度影响. 理论计算的结果与实验观察的结果一致并能给出合理的解释.我们用简单的恒电位电化学沉积法有效地在rGNOs表面制备了粒径只有5 nm的Ni（OH）2纳米粒子. 在Ni（OH）2/rGNOs制备过程中，氧化石墨烯的电化学还原是关键步骤. Ni（OH）2上吸附的Ni（OH）2因具有更高的吸附能而使其与在镍膜表面直接吸附的Ni（OH）2（在5 mV·s^-1下比电容为656 F·g^-1）相比具有更高的比电容值（在5 mV·s^-1下为1591 F·g^-1）.rGNOs在吸附Ni（OH）2后构型和电荷分布的变化导致Ni（OH）2具有更低的等效串联电阻和更佳的频率响应.Ni（OH）2/rGNOs优异的赝电容特性表明其有潜力成为新型赝电容器材料.