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在诸多电极材料中,导电聚苯胺具有许多优点,如理论容量高、制备简单以及良好的氧化还原特性等。这些优势使它具有成为高性能电极材料的潜力。然而,聚苯胺充放电时剧烈的体积变化等问题阻碍了其应用。与单一的聚苯胺相比,聚苯胺/石墨烯复合材料可以利用两种不同组分的优势,从而很好的弥补这一缺陷。复合物电极材料的性能受到其结构和形貌的影响。与相互堆叠的片层结构相比,球形结构和三维多孔结构具有许多优势,如电解液可以通过电极材料表面孔隙快速进入材料内部以及较高的孔隙率可以缓解PANI发生的体积变化等。基于上述研究思路,本论文做了以下三个方面的研究: (1)采用喷雾干燥法制备了颗粒状和球形结构的聚苯胺/氨基石墨烯复合材料。氨基石墨烯经重氮化反应制得,FT-IR图谱证实石墨烯上氨基的存在。在复合物表面上,PANI呈阵列状排列。电化学结果显示,复合物材料比容量最高达536.3 Fg-1(电流密度为0.5 Ag-1),表现良好的电容特性。经过1500次循环后其容量保留率达82.6%。 (2)以两种不同尺寸的氧化石墨烯为原料,采用喷雾干燥法制各了球形结构的聚苯胺/石墨烯复合材料(PANI/nG-S和PANI/sG-S)。在电流密度为1 Ag-1时,PANI/nG-S和PANI/sG-S的比容量分别为448.4和408.8 Fg-1,而PANI-S的比容量为327.8 Fg-1。同时,采用不同比例的sGO和AN单体进行聚合,制得三种不同石墨烯含量的复合物微球。在三种复合物中,sGO与苯胺质量比为10%制得的复合物微球(PANI/sG-S10%)性能达到最大。在电流密度为1 Ag-1时,PANI/sG-S10%的比容量达到559 Fg-1,并且当在电流密度提高到30A g-1时,其比容量仍有374.3 F g-1。 (3)采用简单的水热法制得3D多孔结构RGO/C/PANI复合材料。结果显示,在电流密度为0.5 Ag-1时,RGO/C/PANI和RGO/PANI的比容量分别为354.6和225 Fg-1,而3D RGO/C和RGO的比容量分别只有175.6和147 Fg-1。当电流密度提高到30Ag-1时,RGO/C/PANI比容量仍然为最大(253.5 Fg-1)。