摻氮石墨烯-聚苯胺-硫化物納米復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、在本論文中涉及到的實(shí)驗(yàn)所采用的方法都是簡(jiǎn)單易行的水熱合成方法以及原位聚合法。采用水熱合成方法實(shí)現(xiàn)摻氮石墨烯(GN)與硫化銅(CuS)、硫化銅鈷(CuCo2S4)的復(fù)合;采用原位聚合法實(shí)現(xiàn)聚苯胺（PANI）在硫化銅表面的包覆，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射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)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

2、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)容主要分為三個(gè)部分:
　　1.通過(guò)一步水熱合成法制備摻氮石墨烯/硫化銅復(fù)合物，并將其作為超級(jí)電容器的電極活性材料。片層狀的摻氮石墨烯不僅為硫化銅空心球的生成提供了很好的附著場(chǎng)所，同時(shí)其較高的比表面積和良好的導(dǎo)電性與硫化銅所提供的贗電容協(xié)同作用，在電化學(xué)測(cè)試中展現(xiàn)出了良好的性能。
　　2.通過(guò)首先采用一步水熱法制得空心硫化銅小球，然后再通過(guò)原位聚合法使用聚苯胺(PA

3、NI)對(duì)其進(jìn)行包裹，得到核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合物硫化銅@聚苯胺納米微球(CuS@PANI)，并對(duì)其電化學(xué)性能進(jìn)行探究。由于CuS@PANI復(fù)合物所具有的獨(dú)特的核殼結(jié)構(gòu)，不僅使得在比電容方面的性能大大提升，與此同時(shí)還很有效地提高了電極活性材料在電化學(xué)循環(huán)中的穩(wěn)定性。
　　3.依據(jù)硫化銅與摻氮石墨烯水熱法制備所得復(fù)合物的基礎(chǔ)，繼續(xù)采用水熱法探究將摻氮石墨烯與雙金屬硫化物進(jìn)行復(fù)合。本文采用簡(jiǎn)單的一步水熱法以三水合硝酸銅、三水合硝酸鈷與摻氮石墨烯復(fù)