近些年,超級電容器由于其高的功率密度、快速的充放電速率以及長的循環(huán)使用壽命已經(jīng)引起了研究者越來越多的興趣。超級電容器的性能高度依賴于電極材料的性能。目前主要使用的電極材料包括碳材料、金屬氧化物以及導電聚合物。在導電聚合物中,聚苯胺（PANI）被認為是最具有應用前景的電極材料。然而,PANI電極材料存在循環(huán)穩(wěn)定性差的問題,為此,PANI與石墨烯（r GO）及二氧化錳（Mn O2）這兩種也非常具有前景的材料的二元以及三元復合物得到了研究者的關(guān)注。但是現(xiàn)在關(guān)于r GO/Mn O2/PANI三元復合物的研究報道非常少,且在有限的報道中,材料的結(jié)構(gòu)都為無序結(jié)構(gòu),各組分都是隨機的組合在一起,這樣限制了材料的有效利用。為了進一步改善PANI的穩(wěn)定性,提高r GO/Mn O2/PANI三元復合物的電化學性能,我們首次設計合成了有序的r GO/Mn O2/PANI納米棒陣列結(jié)構(gòu)的三元復合物。本文中,我們采用Hummers法制備了氧化石墨（GO）,然后利用水合肼對其進行還原得到r GO。然后將r GO分散液滴涂與玻碳片上得到r GO薄膜。采用循循環(huán)伏安（CV）沉積法在r GO表面電沉積Mn O2,最后同樣... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 超級電容器
        1.2.1 超級電容器的分類及儲能機理
        1.2.2 超級電容器的電極材料
    1.3 石墨烯概述
        1.3.1 石墨烯簡介
        1.3.2 石墨烯的制備
        1.3.3 石墨烯在電極材料中的應用
    1.4 二氧化錳概述
        1.4.1 二氧化錳簡介
        1.4.2 二氧化錳的制備
        1.4.3 二氧化錳在電極材料中的應用
    1.5 聚苯胺概述
        1.5.1 聚苯胺的結(jié)構(gòu)
        1.5.2 聚苯胺聚合機理
        1.5.3 聚苯胺的制備
        1.5.4 聚苯胺的性能及應用
    1.6 復合電極材料研究進展
        1.6.1 碳/金屬氧化物
        1.6.2 金屬氧化物/導電聚合物
        1.6.3 碳/金屬氧化物/導電聚合物
    1.7 本課題的研究目的、意義及內(nèi)容
        1.7.1 研究目的及意義
        1.7.2 研究主要內(nèi)容
2 氧化還原法制備石墨烯
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 石墨烯的制備
    2.3 結(jié)構(gòu)與性能表征
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 XRD表征
        2.4.2 拉曼表征
        2.4.3 SEM
        2.4.4 循環(huán)伏安測試
        2.4.5 恒流充放電測試
        2.4.6 交流阻抗測試
        2.4.7 不同濃度石墨烯對于成膜的影響
    2.5 小結(jié)
3 二氧化錳納米棒陣列的制備
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 二氧化錳的制備
    3.3 結(jié)構(gòu)與性能表征
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 EDS分析
        3.4.2 石墨烯濃度對于二氧化錳形貌及材料電化學性能的影響
        3.4.3 二氧化錳沉積時間對材料性能影響
    3.5 小結(jié)
4 基于石墨烯的二氧化錳/聚苯胺納米棒陣列的制備及其電化學性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 石墨烯/二氧化錳/聚苯胺納米棒陣列的制備
    4.3 結(jié)構(gòu)與性能表征
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 微觀結(jié)構(gòu)表征
        4.4.2 電化學性能測試
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄A. 作者攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]超疏水導電聚苯胺的界面聚合[J]. 王亮,丁春梅,朱英,萬梅香,江雷.  高等學校化學學報. 2012(06)
[2]聚苯胺的合成與聚合機理研究進展[J]. 徐浩,延衛(wèi),馮江濤.  化工進展. 2008(10)
[3]磁場及反應條件對十二烷基苯磺酸摻雜聚苯胺聚合成膜速率的影響[J]. 馬利,嚴俊,甘孟瑜,仇偉,羅來正,李建鳳.  化學學報. 2008(16)
[4]聚苯胺及其復合物對重金屬離子的高效吸附性能[J]. 李新貴,竇強,黃美榮.  化學進展. 2008(Z1)
[5]聚苯胺納米纖維的界面聚合法合成及電化學電容行為[J]. 賴延清,盧海,張治安,李晶,李劼,劉業(yè)翔.  中南大學學報(自然科學版). 2007(06)
[6]原位聚合沉積聚苯胺薄膜及其電致變色性能[J]. 張如根,陶雪鈺,魏琦,宮超坤,吳其曄.  功能高分子學報. 2007(04)
[7]導電高分子材料聚苯胺的研究進展[J]. 周媛媛,余旻,李松,李蕾.  化學推進劑與高分子材料. 2007(06)
[8]酶催化水溶性導電聚苯胺的模板導向合成與表征[J]. 沈玉萍,孫建中,吳劍剛,周其云.  高�；瘜W工程學報. 2006(03)
[9]摻雜硫酸濃度對聚苯胺膜性能的影響[J]. 李曉霞,許鵬程.  電子元件與材料. 2006(03)
[10]濕法制備納米二氧化錳及其電化學性能的研究[J]. 常照榮,劉院英,湯宏偉,李云平.  河南師范大學學報(自然科學版). 2006(01)

碩士論文
[1]石墨烯/聚苯胺復合材料的制備及在超級電容器中的應用[D]. 張偉.北京化工大學 2012



本文編號：2962058