石墨烯負載新型π-共軛聚合物納米復(fù)合電極材料的合成及其超級電容特性

編號：CPJS05192

篇名：石墨烯負載新型π-共軛聚合物納米復(fù)合電極材料的合成及其超級電容特性

作者：周曉[1] ;孫敏強[1,2] ;王庚超[1]

關(guān)鍵詞：石墨烯 π-共軛聚合物 聚(1,5-二氨基蒽醌) 納米復(fù)合材料 電極材料 超級電容器

機構(gòu)： [1]華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院超細材料制備與應(yīng)用教育部重點實驗室上海市先進聚合物材料重點實驗室,上海200237; [2]建德市順發(fā)化工助劑有限公司,杭州311600

摘要： 采用γ射線輻照還原技術(shù)獲得易分散石墨烯（GNS）,并以其為載體,以樟腦磺酸為摻雜劑和軟模板,借助化學(xué)氧化聚合方法制備出分級孔結(jié)構(gòu)的石墨烯負載聚（1,5-二氨基蒽醌）（GNS@PDAA）納米復(fù)合材料。運用傅里葉變換紅外（FTIR）光譜、拉曼光譜（Raman）、原子力顯微鏡（AFM）、能譜儀（EDS）、場發(fā)射掃描電鏡（FE-SEM）和電化學(xué)測試等手段研究了不同GNS/DAA質(zhì)量比對GNS@PDAA復(fù)合材料的形貌、結(jié)構(gòu)及超級電容特性的影響。研究表明,當DAA/GNS質(zhì)量比為6/1時,借助π-π堆疊和網(wǎng)絡(luò)限域作用,PDAA以20-40 nm納米顆粒的形式牢固沉積于石墨烯表面,材料內(nèi)部存在大量10-30 nm尺寸的介孔。該GNS@PDAA復(fù)合材料在0.5 A·g-1時呈現(xiàn)最高的比電容（398.7 F·g-1）,優(yōu)異的倍率特性（在50 A·g-1下比電容保持率為71%）和非常好的循環(huán)性能（20000次循環(huán)后比電容損失僅為8.3%）。進而證實了GNS@PDAA復(fù)合材料所組裝的超級電容器具有優(yōu)異的串并聯(lián)特性。