高性能聚苯胺-石墨烯復合超級電容器電極材料.pdf

1、超級電容器是一種高功率密度的儲能裝置，具有廣闊的應用前景。聚苯胺-石墨烯復合材料作為一種贗電容材料，因為其比電容大，制備方法簡便，所以在超級電容器領域獲得廣泛的關注。但目前這類材料的倍率性能還不能滿足需求。本論文從材料微觀結構出發(fā)，設計制備出了兩種新的同時具有高比容量和高倍率性能的聚苯胺-石墨烯復合材料，探索了微觀結構與電容性能之間的關系。本文的具體研究內容和主要結果如下:
　　通過控制實驗條件，在石墨烯凝膠基底上電化學聚合苯胺制

2、備得到聚苯胺-石墨烯相分離復合材料，其中聚苯胺分布于多孔石墨烯凝膠基底之外。系統(tǒng)的分析研究了聚苯胺-石墨烯相分離復合電極材料的電化學性能，發(fā)現(xiàn)其同時具有高比容量和高倍率性能。機理研究表明，位于石墨烯凝膠基底之外的聚苯胺具有很高的倍率性能，而石墨烯凝膠基底內部的聚苯胺倍率性能較差。其原因在于石墨烯對擴散的阻礙作用，以及后沉積聚苯胺對凝膠內部狹縫狀孔道的阻塞。
　　以聚苯胺有機溶液與氧化石墨烯水溶液的混合溶液為原料，一步化學還原組裝法