PANI-RGO復(fù)合材料的制備及其在超級電容器中的性能研究.pdf

1、超級電容器作為一種清潔、高效的新型儲能器件，有著極大的應(yīng)用潛力和良好的發(fā)展前途。超級電容器的性能由其電極材料所決定。而通常用于超級電容器的電極材料有:以贗電容為儲能機(jī)理的導(dǎo)電聚合物、金屬氧化物和以雙電層為儲能機(jī)理的碳材料。其中石墨烯這種新型碳材料具有良好的穩(wěn)定性，比較高的比表面積和導(dǎo)電率，但是它的理論電容量遠(yuǎn)低于導(dǎo)電聚合物。而導(dǎo)電聚合物理論電容量比較高，但導(dǎo)電性和穩(wěn)定性不如石墨烯等碳材料，其中聚苯胺(PANI)相對于其他聚合物材料易得，

2、價(jià)格低廉，穩(wěn)定性較好。目前為了得到理想的超級電容器電極材料，制備將其中兩種或三種材料復(fù)合得到的電極材料成為了近幾年的研究熱點(diǎn)。
　　本文采用化學(xué)氧化法在氧化石墨(GO)存在的情況下，原位聚合苯胺單體，得到聚苯胺與氧化石墨的復(fù)合物(PANI/GO)，再進(jìn)行還原與再氧化過程制備最終產(chǎn)物聚苯胺/還原的氧化石墨烯(PANI/RGO)。并通過SEM、XRD、FT-IR測試對產(chǎn)物進(jìn)行了形貌表征，通過循環(huán)伏安CV和充放電測試(6M KOH為電解

3、液)測試樣品的電化學(xué)性能。本文的研究結(jié)果主要為:
　　(1)對比聚苯胺PANI、還原的氧化石墨烯RGO和復(fù)合材料PANI/RGO三種材料的形貌特征和電化學(xué)性能。并且研究了在復(fù)合材料中RGO百分含量（質(zhì)量比，GO∶苯胺分別為1∶9，2∶8，5∶5，8∶2，9∶1）的變化對PANI/RGO電化學(xué)性能的影響。結(jié)果顯示無論是在RGO中加入少量的PANI，還是在PANI中加入少量的RGO所得到的PANI/RGO的電容量都遠(yuǎn)大于單一組分PAN

4、I、RGO所產(chǎn)生的電容量。其中PANI/RGO10（GO含量10％）在2mV/s時，電容量達(dá)到1165.06F/g。
　　(2)在PANI/RGO的制備過程中，因?yàn)槭紫戎苽淞薖ANI/GO復(fù)合物，又進(jìn)行的還原。在這個過程中，復(fù)合物中PANI受還原反應(yīng)的影響電化學(xué)性能變差。為了緩解這一影響，采用了再氧化過程，并分析了過程中氧化劑APS的不同用量(0.00g、0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.30g)所得最終產(chǎn)物的形