摻氮石墨烯基及聚苯胺基復(fù)合物的制備及其電化學(xué)性能的研究.pdf

1、本論文分別采用靜電吸附法實(shí)現(xiàn)摻氮石墨烯(GN)與對(duì)苯二酚、對(duì)氨基酚的復(fù)合和原位聚合法實(shí)現(xiàn)聚苯胺(PANI)在對(duì)苯醌表面的包覆，從而制備出所需復(fù)合物。通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、透射電鏡(TEM)、X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、X射線(xiàn)衍射(XRD)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)和拉曼光譜對(duì)納米復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征。此外，還利用電化學(xué)工作站測(cè)試循環(huán)伏安(CV)、充放電和交流阻抗等數(shù)據(jù)來(lái)探索制備出的復(fù)合物電化學(xué)性能。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要

2、分為三個(gè)部分:
　　1.本文使用簡(jiǎn)便的一步水熱合成法利用乙二胺、對(duì)苯二酚及氧化石墨烯(GO)制備出摻氮石墨烯/對(duì)苯二酚復(fù)合物(FGN)。石墨烯巨大的比表面積為對(duì)苯二酚的復(fù)合提供了很好的宿主，同時(shí)對(duì)苯二酚作為贗電容的主體提高了該復(fù)合物的儲(chǔ)能性能。場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、X射線(xiàn)衍射(XRD)、拉曼光譜和電化學(xué)工作站被用來(lái)對(duì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)形貌和性能進(jìn)行表征。該復(fù)合物中氮元素的摻雜可以達(dá)到9.83 at.

3、％，同時(shí)其在10 mVs-1掃描速度下的比電容為364.6 F g-1，大約是同條件下?lián)降?GN)的三倍(127.5 F g-1)。此外，在3 Ag-1充放電電流下充放電500次后的電容相比初始電容依然有94.4％得以保留。
　　2.本文介紹了一種水熱合成法制備摻氮石墨烯/對(duì)氨基酚復(fù)合物，對(duì)氨基酚分子的引入使得摻氮石墨烯在水熱過(guò)程中片層得以舒展，劇烈的卷曲和明顯的片層疊加得到緩解，對(duì)氨基酚的存在增加了復(fù)合材料的贗電容。使用場(chǎng)

4、發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、X射線(xiàn)光電子能譜(XPS)、X射線(xiàn)衍射(XRD)、拉曼光譜和電化學(xué)工作站對(duì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)形貌和性能進(jìn)行了表征。復(fù)合物在10 mV s-1的掃描速度下的比電容為365.7 F g-1。
　　3.本文采用原位氧化聚合的方法制備出具有卷心菜狀的核殼結(jié)構(gòu)PANI/對(duì)苯二酚納米顆粒復(fù)合物并研究其電化學(xué)性能。作為內(nèi)核的對(duì)苯醌顆粒被證實(shí)作為氧化劑參與了聚苯胺的合成，同時(shí)自身被還原成對(duì)苯二酚。使用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-