面向柔性超级电容器的石墨烯/聚吡咯电极材料的研究

介绍柔性超级电容器电极材料的性能要求,综述国内外石墨烯/聚吡咯电极材料的研究进展及基于纺织纤维的石墨烯/聚吡咯电极材料的研究现状,重点针对柔性超级电容器电极材料的制备方法及其电化学性能进行总结,并结合柔性超级电容器电极材料的生产现状探讨其发展方向。     

聚吡咯/碳纳米管/棉纱复合柔性超级电容器电极制备

采用浸泡-干燥和化学原位聚合的方法制备了聚吡咯/碳纳米管/棉纱(PPy/MWCNTs/CY)复合电极材料。探究了浸泡次数以及化学原位聚合掺杂剂浓度对电极电化学性能的影响。采用Phenom台式扫描电镜、冷场发射扫描电子显微镜、CHI660E电化学工作站和傅里叶红外光谱仪对电极的表观形貌、物质结构和组成进行了分析。研究结果表明:当MWCNTs浸泡次数为3次,对甲苯磺酸浓度为0.5 mol/L时,电极的比电容最大,为214 F/g(241.3 m F/cm),优于在棉纱上直接原位聚合聚吡咯的比电容。当恒电流充放电电流为3 m A时,PPy/MWCNTs/CY的放电时间大于PPy/CY的放电时间,此外PPy包覆的均匀性得到提高。     

DNA在石墨烯/金纳米/聚吡咯复合材料上的固定及杂交

采用原位化学氧化聚合法制备石墨烯/金纳米/聚吡咯(G/AuNPs/PPy)纳米复合材料,并在其表面进行DNA的固定及杂交.使用傅里叶变换红外光谱、X-射线光电子能谱、场发射扫描电子显微镜及透射电子显微镜对复合材料的化学结构、元素组成和表面形貌进行表征,DNA固定及杂交前后复合材料电化学性能和质量的变化运用电化学循环伏安、交流阻抗和石英晶体微天平等方法测试,结果表明,G/AuNPs/PPy复合材料电化学性能明显优于G/AuNPs二元材料,且DNA在复合材料表面的固定量可达307 ng,同时能检测到357 ng完全匹配靶向DNA.     

石墨烯基超级电容器研究

石墨烯是一种单原子层石墨材料,其晶格是碳原子构成的二维蜂巢结构。石墨烯由于无毒、化学和热稳定性极高、高电子迁移率及超高强度,因而具有重要的科学意义和广泛的应用价值。目前已有几种生产石墨烯的方法,但大量生产石墨烯的方法有待于更进一步开发研究,以及在此基础上有望开发出高性能的石墨烯基超级电容器。     

石墨烯/蚕丝复合材料研究进展

为进一步提高蚕丝材料的附加值,扩大蚕丝材料的应用范围,将具有优异的光、电、热、力学性能的二维石墨烯材料与蚕丝材料相结合,得到具有导电、抗菌、抗紫线外等性能的石墨烯/ 蚕丝复合材料,以近些年来国内外的相关研究为基础,综述了石墨烯/ 蚕丝复合材料的最新研究进展。依据制备方法的不同,主要介绍了基于喂食法（石墨烯喂食、氧化石墨烯喂食、石墨烯复合材料喂食）的石墨烯/ 蚕丝复合材料和基于后整理法的石墨烯/ 蚕丝复合材料。根据蚕丝材料获得的功能,将基于后整理法的石墨烯/ 蚕丝复合材料细分为导电、抗菌、防紫外线、阻燃、电极材料。最后介绍了石墨烯/ 蚕丝复合材料研究领域存在的不足及其未来的研究方向。     

基于废革屑多孔炭负载的聚吡咯/MoS2非对称超级电容器

超级电容器作为一种最富有潜力的电化学储能设备近年来受到广泛关注.然而由于水系电解质超级电容器窄的电势窗口,限制了其能量密度的提高.本文首先以废革屑为原料制备多孔炭,分别利用化学氧化聚合法和溶剂热法在废革屑多孔炭基体上原位负载聚吡咯和MoS2,将两种复合材料分别作为正负极组装成非对称超级电容器.通过扫描电子显微镜和X射线...     

氧化镍/还原氧化石墨烯/碳布复合材料超级电容器的制备与电化学性能

利用水热合成法,在碳布上制备不同比例的镍基前驱体氢氧化镍[Ni(OH)₂]。通过管式炉高温煅烧,形成氧化镍/碳布复合材料;再浸渍氧化石墨烯溶液,经二次煅烧制备氧化镍(NiO)@还原氧化石墨烯(rGO)/碳布(C)复合材料。采用SEM、TEM对NiO@rGO/C复合材料进行形貌观察,通过XPS分析不同复合材料的结构和官能团,采用三电极体系测试样品的电化学性能,采用蓝电电池测试电极的循环性能。试验结果表明：NiO-1@rGO/C复合材料在1 mA/cm²电流密度下面积比电容可达548.9 mF/cm²,经10 000次充电/放电循环,电极的电容保持率为85.7%,表明负载了NiO和rGO的碳布复合材料具有优异的电化学性能和较好的循环寿命。     

聚吡咯与石墨烯复合吸波材料的研究进展

为分析聚吡咯与石墨烯复合吸波材料的研究现状,首先阐述聚吡咯与石墨烯复合吸波材料的制备方法,介绍聚吡咯与石墨烯复合吸波材料的吸波机理,以及评价其吸波性能的重要电磁参数.然后分析影响聚吡咯与石墨烯复合吸波材料吸波性能的因素.系统归纳聚吡咯与石墨烯复合吸波材料的近期研究进展.最后对聚吡咯与石墨烯复合吸波材料的未来发展进行展望...     

石墨烯/聚合物复合材料的研究进展

近几年,随着石墨烯/聚合物复合材料应用领域的逐渐拓展,其应用进展和应用前景也受到了人们的广泛重视。因此,本文就石墨烯/聚合物复合材料的研究进展进行综合分析,从石墨烯/聚合物复合材料组成、石墨烯/聚合物复合材料制备方法、石墨烯/聚合物复合材料结构和性能三个研究角度出发,分别对石墨烯/聚合物复合材料的研究进行深入分析。     

聚吡咯/石墨烯/锦纶织物的制备及电磁屏蔽性能

将锦纶织物反复浸渍氧化石墨烯（GO）水分散液,取出烘干后还原制备rGO/锦纶织物;再将其浸渍于吡咯（Py）的酸性水溶液中,引发聚合反应制备PPy/rGO/锦纶织物,优化了rGO/锦纶和PPy/rGO/锦纶织物的制备工艺,即：rGO/锦纶织物浸渍于7.5 g/L的Py分散液中,pH=2,15 min后在0℃条件下滴加5 mL质量浓度为3.0 g/L的APS溶液,振荡器转速为150 r/min。制备的PPy/rGO/锦纶织物的方块电阻为（97±8）Ω/,电磁屏蔽效果为42.7 dB。     

石墨烯/聚吡咯/棉纱线电极的制备和性能研究

柔性超级电容器对电极材料的导电性和电容性具有较高的要求。为提高纱线电极的导电性和电容性,以棉纱线、氧化石墨烯(GO)、吡咯(Py)为原料,采用化学还原法和原位化学聚合法,制备石墨烯(rGO)/聚吡咯(PPy)/棉纱线电极。观察聚合前后电极材料的表面形貌,测试聚合前后电极材料的电阻和电化学性能,结果显示:PPy颗粒包覆在rGO/棉纱线表面;rGO/PPy/棉纱线电极单位长度的电阻降到373Ω/cm;当电流密度为105.00mA/cm~3时,rGO/PPy/棉纱线电极体积比电容为27.63F/cm~3,电化学性能明显好于未加入PPy的rGO/棉纱线电极的性能。PPy的引入有利于改善rGO/棉纱线电极的导电性和电容性,适用于制备柔性超级电容器的电极材料。     

聚吡咯/丝素导电复合材料的制备及特性

常压下,采用现场吸附聚合法制备了聚吡咯/丝素导电复合材料.复合材料表现出良好的导电性,其表面电阻为103Ω/cm,而且导电性较为耐久和稳定;处理后织物的表面疏水性提高,同时也兼有优良的抗紫外线性能;复合纤维的结晶度与基体材料基本一致,而其取向度和力学性能均有所下降.     

石墨烯及石墨烯基复合材料研究进展

石墨烯作为一种新型二维平面纳米材料,其特殊的单原子层结构赋予了它许多新奇的物理性质,如优异的力学性能、良好的导电和导热性能、极佳的气体阻隔性能等,在各种领域均表现出良好的应用前景。目前石墨烯及石墨烯基复合材料的制备及应用已成为材料界研究的重点和热点。本文在简要介绍石墨烯的结构和性质的基础上,总结了近年来石墨烯及石墨烯基复合材料的研究概况,介绍了四种石墨烯制备方法;概述了石墨烯基复合材料的制备工艺;并着重分析了石墨烯对其复合材料力学性能、导电性能、导热和耐热性能以及气体阻隔性能的影响规律,展望了石墨烯及石墨烯基复合材料的发展前景及研究方向。     

纤维素及其复合材料在超级电容器上的应用

本文主要介绍了纤维素/碳素材料基超级电容器、纤维素/导电聚合物基超级电容器和纤维素碳材料基超级电容器的制备;并详细分析了纤维素及其复合材料基超级电容器制备过程中需考虑的主要性能（机械柔性、电化学性能、循环稳定性、可回收性与生物降解性）;最后总结了未来利用纤维素开发超级电容器需要研究的问题。     

柔性超级电容器及其研究进展

在众多可穿戴储能设备中柔性超级电容器凭借其功率密度大而受到广泛关注。对超级电容器的分类及组成进行综述;根据设备结构将柔性超级电容器分为一体化超级电容器和非一体化柔性超级电容器;详细介绍两种结构超级电容器的研究进展并分析各自的优劣;总结柔性超级电容器在可穿戴产品中所面临的挑战,对其在智能可穿戴领域未来的发展方向进行展望,为解决可穿戴超级电容器的研究和实际应用提供一些新思路。     

超级电容器隔膜及其研究进展

超级电容器以其独有的性能特点在储能装置方面得到深入研究和广泛关注。隔膜作为超级电容器的关键材料,其性能直接影响超级电容器的比功率、比容量以及循环寿命。本文综述了隔膜在超级电容器中的作用,深入分析了隔膜对超级电容器电性能的影响机理,分别介绍了目前主要隔膜产品的制备及优缺点,并对其发展趋势进行了展望。     

石墨烯复合材料的研究进展

石墨烯是近年来发现的二维碳纳米,因其独特的结构、新的物理和化学特性,以及对复合材料的热腐蚀敏感,具有改善工业和电学性能的巨大潜力,并已成为化合物研究的理想材料.文章探讨了石墨烯复合材料的开发和使用,以及石墨烯复合材料的发展潜力,以供参考.     

层层组装氧化石墨烯/聚吡咯涂层棉织物的电磁屏蔽性能

为制备高效吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装法在棉织物表面构筑氧化石墨烯/聚吡咯(GO/PPy)功能膜。借助傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对GO/PPy涂层织物的结构进行表征,通过万用表和矢量网络分析仪测试织物的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:织物的阳离子化处理有利于氧化石墨烯和聚吡咯的沉积,适宜的GO质量浓度(0.4 g/L)有利于提升织物的电磁屏蔽效能;随着组装层数的增加,织物的电磁屏蔽性能增加,当组装层数为20时,织物的电磁屏蔽效能达到39.2 dB,可屏蔽99.98%的电磁能;织物对电磁波的吸收率始终大于50%,其主要的屏蔽机制为吸收而非反射。     

聚吡咯涂层织物的研究进展

近年来,研究发现导电聚吡咯电学性能优异,结合到织物表面做为柔性基底材料,在智能可穿戴方向有很广泛的应用前景。文章着重介绍聚吡咯涂层织物的原位聚合法、气相沉积法和电化学法制备方法,总结了聚吡咯涂层织物在应变式织物传感器、超级电容器、电磁屏蔽和生物抗菌性等方面的应用。     

黄豆渣基多孔碳在超级电容器中的应用研究进展

我国是农业大国,黄豆产量高,对于黄豆制品的需求量也高,每年产生大量的黄豆渣废弃物,不仅浪费资源而且对环境也产生不良影响。现拟阐述黄豆渣多孔碳作为超级电容器电极材料的应用研究进展情况,为进一步的实际应用提供理论依据。将黄豆渣废弃物综合利用制备成具有高性能的电极材料,并应用于超级电容器中,真正实现生物质废弃物的绿色再利用,具有重大研究意义。