氧化剂对磺化石墨烯负载聚苯胺复合材料结构与电化学性能的影响

摘要：

以磺化石墨烯(sGNS)为基板材料,通过界面聚合方法制备出不同分级结构磺化石墨烯负载聚苯胺(sGNS/PANI)复合材料,并系统研究了氧化剂类型对复合材料的化学组成、形貌结构和超级电容特性的影响.结果显示,过硫酸铵为氧化剂合成的复合材料中PANI的产率和氧化程度最高,其形貌呈现出sGNS垂直生长PANI纳米短棒阵列结构,PANI的共轭程度和结晶性均较高,从而赋予复合材料高的比电容(497.3 Fg-1),以及良好的倍率特性和循环稳定性(2000次循环后比电容仅损失5.7％).当以三氯化铁为氧化剂时,复合材料中PANI的得率很低,并在sGNS表面形成较薄的包覆层,此时复合材料的比电容最低(228.5 Fg-1),但充放电循环性能较好(2000次循环后比电容的保持率为87.4％).当氧化剂为高锰酸钾时,复合材料中PANI以团聚态颗粒无规堆积在sGNS表面,PANI以无定型结构存在,其比电容虽然较高(419.6 Fg-1),但其倍率特性和充放电循环性能较差(2000次循环后比电容损失19.9％).

关键词：聚苯胺、磺化石墨烯、界面聚合、超级电容器

分类号：O63(高分子化学（高聚物）)

资助基金：国家自然科学基金21044005;51173042;中央高校基本科研业务费和上海市教委科研创新项目11ZZ55

在线出版日期：2012-11-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：980-987