石墨烯/聚吡咯/聚苯胺复合材料的制备与电容性能

摘要

超级电容器是一种绿色储能节能器件,其性能主要是由电极材料所决定的。以疏松的石墨烯(GR)为模板,先后以吡咯(Py)和苯胺(ANi)为单体,采用两步原位聚合法制备了具有“三明治”结构的石墨烯/聚吡咯/聚苯胺(GR/PPy/PANi)复合材料,探索了原料比对复合材料结构、微观形貌、电化学性能的影响。研究表明,Py和ANi分别能均匀地聚合在GR和GR/PPy纳米片上;GR/PPy/PANi复合材料具有较小的内阻,兼有双电层电容和赝电容储能,当GR∶Py∶ANi原料质量比为1∶5∶5和电流密度为0.2 A/g时,其放电比电容和能量密度分别达到178.8 F/g和35.8 Wh/kg。原料比对GR/PPy/PANi复合材料电容性能的影响较大,通过对复合材料的优化设计,可以开发用作超级电容器的电极材料。