苯胺與吡咯復(fù)合的石墨烯鈦網(wǎng)泡沫膜超級(jí)電容器材料的電化學(xué)制備及性能研究.pdf

1、自從石墨烯在2004年被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，它在超級(jí)電容器領(lǐng)域表現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。而氧化石墨烯(GO)電化學(xué)還原法則是一種有效的低缺陷石墨烯制備方法。此前，我們研究組發(fā)現(xiàn)了神奇的GO泡沫膜，還原后可以得到一種超薄的石墨烯薄膜材料。使用這種方法，我們可以將GO在鈦網(wǎng)上涂覆形成網(wǎng)格狀泡沫膜陣列(LFF)，還原后得到的石墨烯鈦網(wǎng)泡沫膜（rGOLFF）可以作為一種超級(jí)電容器材料。相比于單獨(dú)的還原石墨烯（rGO）泡沫膜由于鈦網(wǎng)的骨架作用彌補(bǔ)了其容易破損

2、的缺點(diǎn)，同時(shí)由于鈦網(wǎng)本身形狀的可塑性使得其能夠有效地定制所需要的形狀，我們看到了這種材料在可穿戴式設(shè)備上具有巨大的應(yīng)用前景。
　　由于鈦網(wǎng)的骨架支撐作用的存在，我們可以對(duì)這種石墨烯鈦網(wǎng)泡沫膜材料進(jìn)行一定的修飾加工而不必?fù)?dān)心由于它的本身脆弱容易在修飾過(guò)程中發(fā)生破損。我們采用電沉積方法在rGO表面生長(zhǎng)上了聚吡咯(Ppy)以及聚苯胺(Pani)等有機(jī)聚合物，進(jìn)而從rGOLFF得到了Ppy/rGOLFF和Pani/rGOLFF等材料，利用

3、導(dǎo)電聚合物的贗電容以及對(duì)材料比表面積擴(kuò)展的使得材料的電容性能得到了有效的提升，我們進(jìn)一步使用電共沉積的方法將吡咯與苯胺共聚生長(zhǎng)在rGO表面并研究了它們的電容特性。
　　經(jīng)過(guò)測(cè)試，rGOLFF表現(xiàn)出了149.6Fg-1和157.1Fcm-3的質(zhì)量比電容以及體積比電容，而導(dǎo)電聚合物的生長(zhǎng)則使得材料的比電容得到了進(jìn)一步的增大。Pani/rGOLFF比電容以循環(huán)伏安法(CV)測(cè)試在10mVs-1的掃速下能夠達(dá)到633.4Fg-1和664.

4、7Fcm-3，在電流密度為在33.3g-1的大電流恒電流充放電(GCD)測(cè)試中表現(xiàn)出了250.0Fg-1以及262.5Fcm-3的比電容。在循環(huán)充放電測(cè)試中，經(jīng)過(guò)5000次的大電流充放電后，在酸性環(huán)境中Ppy/rGOLFF保持了161.7Fg-1的最高比電容，而在中性環(huán)境中則是Pani/rGOLFF保持最高的127.9Fg-1的比電容。在該循環(huán)充放電測(cè)試中，以1∶3的Py與Ani濃度比例制備的Ppy-Pani/RGOLFF在酸性環(huán)境中表