石墨烯與聚苯胺復(fù)合材料的制備及在超級電容器中的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯材料作為新型結(jié)構(gòu)碳材料，具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等特性，與導(dǎo)電聚合物復(fù)合，是高性能超級電容器電極材料的熱點問題。本文以高性能的超級電容器電極材料為目標(biāo)，制備了石墨烯材料、聚苯胺材料、氧化石墨烯/聚苯胺和石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料以及將其作為電極材料組裝成了超級電容器，并對比分析了這些電極材料的性能差別，主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用Hummers法制備了單層氧化石墨烯和通過混合氣體還原方法制備了石墨烯，通過SEM、XRD、

2、FTIR表征手段對其進行了分析。
　　(2)采用扣式結(jié)構(gòu)組裝了石墨烯、活性炭超級電容器，選取了KOH作為電解液，測試了其循環(huán)伏安曲線、恒流充放電曲線和交流阻抗曲線。計算出了比電容量、能量密度等電學(xué)性質(zhì)，并對其性能進行了比較分析。
　　(3)采用化學(xué)氧化法制備了純聚苯胺，原位聚合法制備了氧化石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料，通過SEM、XRD、FTIR表征手段對其進行了分析，證實了氧化石墨烯與聚苯胺成功復(fù)合。
　　(4)研究了聚苯

3、胺和氧化石墨烯/聚苯胺在H2SO4電解液中的電化學(xué)測試，包括循環(huán)伏安測試、恒流充放電測試和交流阻抗測試。研究了此電極材料對電容器性能的影響，計算出了比電容量、能量密度等電學(xué)性質(zhì)，并對其性能進行了比較分析。
　　(5)采用原位聚合法制備了石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料，通過改變了苯胺量、石墨烯量在復(fù)合材料中的百分含量，利用SEM、XRD、FTIR表征結(jié)果，進行了比較，來控制復(fù)合材料的形貌。
　　(6)采用扣式結(jié)構(gòu)組裝了不同配比的石墨烯