石墨烯三元復(fù)合材料、活性炭復(fù)合材料的制備及其表征.pdf

1、石墨烯是一種新型的材料，它具有較高的比表面積、良好的導(dǎo)電性能，但是其分散困難、易團(tuán)聚的缺點(diǎn)限制了其在很多方面的應(yīng)用。通過其前軀體氧化石墨烯(GO)或者制備其相關(guān)復(fù)合材料可以阻止其團(tuán)聚或者解決分散問題。二氧化錳(MnO2)在儲能領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力，其電容特性好，循環(huán)性能好，原料易得，對環(huán)境無污染，但是作為過渡金屬氧化物，其導(dǎo)電性能不好、易團(tuán)聚限制了其在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　科研人員在過去幾年一直比較關(guān)注制備石墨烯與其它單一材料的二

2、元復(fù)合材料，在三元材料復(fù)合方面的研究還不夠充分，為此，我們嘗試通過制備三元復(fù)合材料來避免單一材料的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮三元材料的協(xié)同作用。我們嘗試?yán)檬?、二氧化錳復(fù)合制備二元材料，然后再與聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI)等導(dǎo)電高分子材料復(fù)合構(gòu)建出三元復(fù)合材料。另外我們嘗試了利用二氧化硅(SiO2)球體為模板，制備出空心炭(C)，然后再制備出空心炭和聚吡咯的復(fù)合材料。
　　我們首先通過聚苯(PANI)在氧化石墨烯(GO)為基底上原

3、位聚合形成二元材料，然后將納米二氧化錳(MnO2)均勻分布在聚苯胺（PANI）上面，然后再次在二氧化錳上面原位聚合聚苯胺，最后制備出聚苯胺包覆二氧化錳，況且這種包覆體均勻分散在氧化石墨烯基底之上的三元復(fù)合材料。電化學(xué)測試表明，其比電容最高可達(dá)409F/g，循環(huán)性能優(yōu)良，5000次循環(huán)后比電容仍能達(dá)到原比電容的97％。
　　我們通過以氧化石墨烯為導(dǎo)電基礎(chǔ)材料，首先復(fù)合制備出GO和MnO2二元復(fù)合材料，GO和PPy二元復(fù)合材料，緊接著

4、將以上兩種材料在超聲波分散的情況下制備RGO/MnO2/PPy三元復(fù)合材料。電化學(xué)測試表明，其比電容可達(dá)400 F/g，循環(huán)性能良好，循環(huán)5000次后可達(dá)原比電容的91％。
　　最后我們嘗試了通過以SiO2球體為模板，制備出空心球狀活性炭，在其上面原位聚合形成C-PPy復(fù)合材料，其電化學(xué)性能測試結(jié)果表明，比電容高達(dá)205 F/g。
　　通過紅外光譜(FT-IR)測試、拉曼光譜(Ranan)表征、X-射線衍射(XRD)表征、等