聚苯胺基復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、聚苯胺(PANI)作為超級(jí)電容器電極材料具有很好的應(yīng)用前景，其具有很高的理論比電容、制備工藝簡(jiǎn)單、合成原料便宜及綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)引起了越來越多的關(guān)注，但其實(shí)際比容量偏小、電化學(xué)穩(wěn)定性差、產(chǎn)率低等因素一直限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。為此，本課題做了三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)用產(chǎn)率高的化學(xué)氧化法制備了HCl、HNO3和H2SO4摻雜PANI，研究了氧化劑的量、酸的種類、酸的濃度、合成溫度及合成時(shí)間對(duì)PANI電導(dǎo)率的影響;(2)用還原氧化石墨烯(RGO

2、)與高導(dǎo)電率的PANI進(jìn)行原位復(fù)合，研究了不同比例的PANI/RGO的電容性能和循環(huán)穩(wěn)定性;(3)用液相沉淀法制備了MnO2，再用原位合成法制備了PANI/MnO2復(fù)合材料，研究了不同比例的PANI/MnO2的電容性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
　　研究表明:(1)用HCl作為摻雜酸制備的PANI在結(jié)晶性能上要稍優(yōu)于HNO3和H28O4摻雜的PANI，且更易制備出纖維狀的PANI。同時(shí)通過測(cè)試電導(dǎo)率發(fā)現(xiàn)當(dāng)氧化劑與苯胺單體的摩爾比為1，摻雜酸的

3、濃度為2mol/L，合成溫度為0℃，合成時(shí)間為8h時(shí)，制備出的PANI導(dǎo)電率最高為10.23S/cm。(2)PANI與RGO原位復(fù)合后，材料的比電容和電化學(xué)穩(wěn)定性得到了很大提升，當(dāng)RGO與苯胺單體的質(zhì)量比為1∶8時(shí)比容量最高，用1mol/L的H2SO4作為電解質(zhì)溶液，在1A/g電流密度下的比電容可達(dá)546.75F/g，且循環(huán)1000次后仍能保留初始容量的78.65％，遠(yuǎn)高于純PANI的比電容(326.27F/g)和循環(huán)穩(wěn)定性(42.31