论文部分内容阅读
聚苯胺作为一种典型的高分子材料,由于具有良好的导电性、优良的稳定性及特异的光、电、磁等性能可以广泛的应用于超级电容器、电池、传感器、电致变色原件等领域而备受人们的关注。石墨烯这种新型的碳质材料具有高的导电率,大的比表面积和良好的环境稳定性等优点,从而受到众多研究学者的青睐。以石墨烯为基底的复合材料广泛应用于储能、传感器、催化等领域。近来,一些文献报道的关于石墨烯/聚苯胺复合材料的合成方法复杂,获得的比电容不是很高。因此,获得一种新颖、简单的方法制备石墨烯/聚苯胺复合材料并且使其具有较高比电容和良好稳定性是非常具有挑战性和研究价值的。本论文共分为五章:第一章介绍了聚苯胺的分子结构、掺杂和导电机理、合成方法以及应用前景,同时简述了石墨烯的结构、性质和制备方法并对超级电容器进行了简单概述。第二章通过改变单体的浓度、电解质的浓度、合成圈数和电解质的种类等条件来合成聚苯胺并对其进行电化学表征。第三章运用一种简单、新颖的方法制备了石墨烯/聚苯胺复合材料。并且通过红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、拉曼光谱、透射电镜(TEM)对其进行表征,结果显示成功合成了复合材料。第四章通过循环伏安(CV),恒电流充放电(Constant Current Charge or Discharge,CCCD),电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)和循环稳定性对复合材料进行电化学表征。石墨烯和苯胺单体的质量比为0.8%时合成的复合材料,在电流密度为0.2 A g-1时比电容达到了 734 F g-1,当循环500圈时比电容保留了原来的82.3%,而纯粹聚苯胺只保留了原来比电容的32%。第五章是对本论文的一个总结和对今后工作的展望。