石墨烯具有優(yōu)良的導電率,高的理論比表面積和優(yōu)異的機械性能,被認為是最有應(yīng)用前景的電極材料,然而,在實際應(yīng)用中石墨烯由于自身的堆積作用使得其理論比表面積不能完全被利用。聚苯胺因其具有環(huán)境和化學穩(wěn)定性好,易合成,高的導電率,快速可逆氧化還原狀態(tài)和高的理論比電容等優(yōu)點而備受青睞,但是,在循環(huán)充放電過程中,由于PANI自身體積的膨脹與收縮而造成體積的改變,從而嚴重降低了其電化學穩(wěn)定性。為此,將PANI與石墨烯復合,制備出石墨烯/PANI復合材料是有效解決上述問題的方法。本論文采用原位聚合的方法,調(diào)控兩者之間的組成與結(jié)構(gòu),獲得具有優(yōu)良電化學性能的三維石墨烯/聚苯胺復合材料,主要內(nèi)容如下:(1)利用水熱還原的方法,將氧化石墨烯分散液(GO)自組裝形成三維石墨烯氣凝膠(GA),并對產(chǎn)物采用XRD、FT-IR、Raman、TGA、SEM等方法進行結(jié)構(gòu)表征,同時對氣凝膠的電化學性能進行了探討分析。研究結(jié)果表明,當濃度為7mg/mL時,石墨烯氣凝膠的電化學性能最佳,它的CV曲線呈矩形,表現(xiàn)出雙電層電容性能,比電容值達到291F/g,而且電阻很小,具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,在經(jīng)過2000次循環(huán)充放電,比電容值仍能...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙電容和贗電容電荷儲能機理圖

圖1.1雙電容和贗電容電荷儲能機理圖.2超級電容器的特點作為新型的電化學能源儲存裝置，超級電容器在現(xiàn)有的電容器與電池之間，成功成為種儲能裝備的二次電源。與傳統(tǒng)電容器、電池相比較，超級電容器具有以下優(yōu)點[19（1）功率密度高，適用于高脈沖環(huán)境下的高功率要求。超級電容器的功率密....

圖1.2超級電容器與電池性能的對比

贗電容電容器的比電容值將會遠遠大于雙電層電容器[14,15,16,17,18]。圖1.1雙電容和贗電容電荷儲能機理圖1.2.2超級電容器的特點作為新型的電化學能源儲存裝置，超級電容器在現(xiàn)有的電容器與電池之間，成功成為結(jié)合了兩種儲能裝備的二次電源。與傳統(tǒng)電容器、電池相比較，超....

圖2.1GO的制備流程圖

實驗采用了改進型Hummmers法[66]制備了氧化石墨烯分散液（GO），具體實1）鱗片石墨的氧化：首先精確稱量3g鱗片石墨和18g高錳酸鉀，將兩者混合，將500mL的三口燒瓶放置到冰水浴之中，使周圍環(huán)境達到0°C左右，緩慢瓶中，并開始攪拌；然后量取360mL....

圖2.4GA的合成示意圖

圖2.4GA的合成示意圖.1FT-IR分析過對石墨烯氣凝膠形成機理的分析后，為了研究樣品的還原程度，我們對GO和FT-IR光譜測試。從圖2.5中，可以看到GO中具有明顯的官能團特征吸收m-1處存在的較寬的譜峰對應(yīng)GO中H2O的伸縮振動和彎曲振動[70....

本文編號：4024780