三維多級(jí)孔石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能

編號(hào)：CPJS06806

篇名：三維多級(jí)孔石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能

作者：侯朝霞 趙藍(lán)蔚

關(guān)鍵詞： 三維多孔石墨烯 聚苯胺 模板法 KOH活化 電化學(xué)性能

機(jī)構(gòu)： 沈陽大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院遼寧省新型功能材料與化學(xué)工藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 采用水熱法合成聚糠醇(PFA),探究了表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加量和反應(yīng)時(shí)間對(duì)PFA微觀形貌的影響。將改進(jìn)Hummers法制備的氧化石墨烯(GO)對(duì)PFA、泡沫Ni進(jìn)行包覆,探討了PFA模板與GO不同質(zhì)量比的包覆效果。去模板后成功構(gòu)筑三維大孔石墨烯(3DrGO),3DrGO再經(jīng)KOH活化獲得三維多級(jí)孔石墨烯(3DPrGO),3DPrGO經(jīng)與聚苯胺(PANI)原位復(fù)合獲得3DPrGO/PANI復(fù)合材料。采用XRD、SEM、TEM、FTIR、XPS和比表面(BET)分析法對(duì)材料的物相組成、微觀結(jié)構(gòu)、形貌、比表面和孔徑進(jìn)行表征,采用循環(huán)伏安、恒流充放電、電化學(xué)阻抗譜分析了3DPrGO/PANI復(fù)合材料的電化學(xué)性能。結(jié)果表明:通過控制糠醇、PVP及水的比例,在180℃水熱反應(yīng)24h成功制備了球徑在500nm左右的PFA微球。在PFA與GO質(zhì)量比為1∶1時(shí)包覆效果最佳。450℃熱處理6h成功去除PFA模板并形成400~600nm左右的大孔,經(jīng)KOH活化后,在3DPrGO上形成介孔結(jié)構(gòu)。3DPrGO/PANI復(fù)合材料在0.5A/g電流密度下比電容為433F/g,在1A/g下1 000次循環(huán)充放電之后,3DPrGO/PANI復(fù)合材料的比電容保留率為75%,高于純PANI的69%。