三维多级孔石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及电化学性能

论文摘要

采用水热法合成聚糠醇(PFA),探究了表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加量和反应时间对PFA微观形貌的影响。将改进Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)对PFA、泡沫Ni进行包覆,探讨了PFA模板与GO不同质量比的包覆效果。去模板后成功构筑三维大孔石墨烯(3DrGO),3DrGO再经KOH活化获得三维多级孔石墨烯(3DPrGO),3DPrGO经与聚苯胺(PANI)原位复合获得3DPrGO/PANI复合材料。采用XRD、SEM、TEM、FTIR、XPS和比表面(BET)分析法对材料的物相组成、微观结构、形貌、比表面和孔径进行表征,采用循环伏安、恒流充放电、电化学阻抗谱分析了3DPrGO/PANI复合材料的电化学性能。结果表明:通过控制糠醇、PVP及水的比例,在180℃水热反应24h成功制备了球径在500nm左右的PFA微球。在PFA与GO质量比为1∶1时包覆效果最佳。450℃热处理6h成功去除PFA模板并形成400～600nm左右的大孔,经KOH活化后,在3DPrGO上形成介孔结构。3DPrGO/PANI复合材料在0.5A/g电流密度下比电容为433F/g,在1A/g下1 000次循环充放电之后,3DPrGO/PANI复合材料的比电容保留率为75%,高于纯PANI的69%。

论文目录

• 1实验材料及方法
•   1.1原材料
•   1.2材料的制备
•     1.2.1聚糠醇 （PFA） 的制备
•     1.2.2三维大孔石墨烯 （3DrGO） 的制备
•     1.2.3三维多级孔石墨烯 （3DPrGO） 的制备
•     1.2.4 3DPrGO/聚苯胺 （PANI） 复合材料的制备
•   1.3材料表征
• 2结果与讨论
•   2.1 PFA和PFA@GO微观结构与形貌
•   2.2 3DPrGO/PANI复合材料电化学性能
• 3结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 侯朝霞,赵蓝蔚

关键词: 三维多孔石墨烯,聚苯胺,模板法,活化,电化学性能

来源: 复合材料学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 沈阳大学机械工程学院辽宁省新型功能材料与化学工艺重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51472166)

分类号: TB332

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20181017.001

页码: 1591-1600

总页数: 10

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