激光还原氧化石墨烯/氧化锌纳米颗粒纳米复合材料作为超级电容器制备的一步法工艺

摘要： 本文提出了一种通过激光还原氧化石墨烯（GO）与氧化锌纳米颗粒（ZnONP）纳米复合薄膜来实现超级电容器一步制备的方法。将溶液浇铸在涂覆掺铟氧化锡（ITO）的柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上形成的薄膜，经5毫瓦、405纳米激光照射后，GO相被还原为激光还原氧化石墨烯（LRGO）。扫描电子显微镜/能谱分析（SEM-EDS）、显微拉曼光谱及电流-电压（I-V）测试表明：GO部分还原为LRGO并形成多个导体-绝缘体（LRGO/GO）微孔界面，从而有利于构建超级电容器结构。此外，最表层LRGO薄膜因高度还原而具备足够导电性，可同时作为对电极使用。但当ZnONP引入GO基质时，还原效果减弱——由于ZnONP发生团聚并在激光到达GO相前产生散射。通过循环伏安法和恒流充放电测试评估的电容性能显示：（GO/LRGO/ZnONP）体系呈现特定规律。本方法的优势在于仅需单步激光还原即可同步形成微电容器结构与LRGO对电极。