导　　师： 宋怀河

学科专业： H05

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 北京化工大学

摘　　要： 超级电容器，一种介于普通电容器和二次电池之间的快速充电/放电的储能器件，在军事以及民用上都有着广泛的应用。近几年，也迎来了科学界的研究热潮。影响超级电容器的性能主要在电极材料上，因而一种具有高导电率高可逆性的电极材料成为了研究的重点。碳电极材料石墨烯的发现为超级电容器提供了很好的材料，而导电聚合物中聚苯胺又因其独特的优异性能受到亲睐。本文利用化学原位聚合的原理，通过界面聚合复合法和氧化聚合复合法将石墨烯与聚苯胺进行复合，分别制备出具有层状结构和球形结构的石墨烯/聚苯胺复合材料，并对其复合材料的电化学性能进行分析表征。在此基础上，探讨了苯胺量、过硫酸铵量、石墨烯在复合材料中的百分含量和酸浓度对复合材料的电化学性能的影响。并研究了在含乙醇的溶剂制备聚苯胺的过程中，酸浓度对聚苯胺形貌的影响。全文主要实验结果概况如下：（1）含乙醇的溶剂制备聚苯胺的过程中，微量的酸有助于聚苯胺成球，但浓度过大将成为簇条状。乙醇对聚苯胺的形貌结构有着一定的影响。（2）界面聚合复合法合成石墨烯/聚苯胺复合材料，通过控制苯胺与过硫酸铵的配比，可以制备出层状复合材料，并随酸浓度的增加，石墨烯百分含量的增加，复合材料的比容量提高。（3）氧化聚合法合成石墨烯/聚苯胺复合材料，通过利用特殊的分散剂——N，N-二甲基甲酰胺（DMF）分散石墨烯和复合过程中无酸的掺杂，从而很好的防止了石墨烯在复合过程中的团聚。通过控制苯胺与过硫酸铵的配比，可以制备出菜花球状的复合材料。并且制备好的复合材料，在一定范围内，随着浸泡用的酸浓度的增加，石墨烯百分含量的增加，复合材料的比容量提高。在浸泡酸为1.5mol/L时，复合材料的比容量可达484F/g，远远高出了无浸泡是复合材料的比容量273F/g。

关 键 词： 石墨烯 聚苯胺 复合材料 超级电容器

分 类 号： [TB332;TM53]

领　　域： [一般工业技术]