高性能聚苯胺-石墨烯復(fù)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(yīng)用前景。聚苯胺-石墨烯復(fù)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(lǐng)域獲得廣泛的關(guān)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(jié)構(gòu)出發(fā)，設(shè)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(fù)合材料，探索了微觀結(jié)構(gòu)與電容性能之間的關(guān)系。本文的具體研究內(nèi)容和主要結(jié)果如下:
　　通過控制實驗條件，在石墨烯凝膠基底上電化學(xué)聚合苯胺制

2、備得到聚苯胺-石墨烯相分離復(fù)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(fù)合電極材料的電化學(xué)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(nèi)部的聚苯胺倍率性能較差。其原因在于石墨烯對擴(kuò)散的阻礙作用，以及后沉積聚苯胺對凝膠內(nèi)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(xué)還原組裝法