石墨烯泡沫负载聚苯胺的电化学合成及其在全固态非对称超级电容器上的应用

【作者】 周晓； 郭云舟； 王庚超；

【机构】 华东理工大学材料科学与工程学院上海市先进聚合物材料重点实验室超细材料制备与应用教育部重点实验室；

【摘要】 聚苯胺(PANI)具有合成容易、成本低廉且赝电容性能优异等特点,是一种极具前景的超级电容器电极材料。电化学聚合法可获得纯度高、结构规整且性能稳定的聚苯胺,因此,聚苯胺的电聚合在制备电极材料方面备受关注。石墨烯泡沫具有大的有效比表面积和完善的导电网络结构,这种三维多孔结构不仅有效抑制了石墨烯片层的聚集,而且提供了高效的电子传输和离子扩散路径,因此石墨烯泡沫是聚苯胺理想的载体材料。本文采用水热法制备的石墨烯泡沫作为工作电极,通过电聚合将聚苯胺沉积在石墨烯泡沫表面,制备出石墨烯泡沫负载聚苯胺复合材料(GF/PANI)。以石墨烯泡沫负载聚苯胺和石墨烯泡沫为正负极材料,并采用硫酸—聚丙烯酸凝胶电解质,组装全固态非对称超级电容器。结果表明,聚苯胺纳米短棒均匀地沉积在石墨烯表面,赋予GF/PANI复合材料高的比电容;所组装的全固态电容器呈现高的能量密度。更多还原