脉冲电沉积一步合成石墨烯/PANI复合材料及其超电容性能

采用脉冲电沉积一步合成得到石墨烯/聚苯胺(PANI)复合材料,通过SEM和XRD对材料的形貌和结构进行了表征,复合材料中聚苯胺为翠绿亚胺态,呈纤维状形貌。将所得石墨烯/PANI复合材料用作超级电容器电极进行电化学性能测试,比纯聚苯胺表现出更优异的超电容性能。电流密度为0.5A·g~(-1)时,石墨烯/PANI的比容量可达703F·g~(-1),且具有良好的倍率性能。     

PANI/MoS_2复合材料的制备及其电化学性能研究

采用原位聚合法制备不同摩尔比的PANI/MoS_2纳米复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、透射电镜等手段,对所制备的材料进行了结构和微观形貌的表征,结果表明:所制备的聚苯胺呈现棒状纳米纤维包覆在卷曲的纳米鳞片MoS_2片层上形成了PANI/MoS_2纳米复合材料。通过循环伏安法、恒流充放电等测试手段对材料的电化学性能进行了研究,结果表明:在不同电流密度下PANI∶MoS_2=1∶0.1的二元复合物比电容明显高于纯聚苯胺,在1 A/g时PANI∶MoS_2=1∶0.1的二元复合物的比电容值可达942.5 F/g,相比于同电流密度下的PANI的400.5 F/g的高出一倍。表明适量的MoS_2的掺入有助于提高PANI电极材料的电化学电容特性。     

聚苯胺/活性炭复合材料的共价键构筑及电容性能

导电聚苯胺(PANI)与活性炭(AC)构筑复合电极材料是当前制备高性能超级电容器电极材料的热点研究方向。其关键点之一是制备出炭与PANI两种材料均匀分散、且具有相当牢固强度连接界面的复合材料。为此,以AC为基材,对其进行功能化处理后,将苯胺在其表面原位聚合,获得具有界面共价键连接的PANI/AC复合材料(PANI–c–AC)复合材料。通过扫描电子显微镜、元素分析、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪及电化学工作站等测试并研究其结构与电容性能。结果表明,具有界面共价键连接的PANI–c–AC复合材料比电容值(393.3 F/g)最高,既优于单一AC(111.8 F/g)与PANI(296.2 F/g),也优于无共价键连接的PANI–AC复合材料(360.5 F/g)。     

3D石墨烯/聚苯胺的制备及电学性能研究

采用石墨烯/聚苯胺(rGO/PANI)复合物制备超级电容器,以弥补二者各自的不足。改进了Hummers法制备氧化石墨烯(GO)。采用原位聚合法制备出PANI,最后利用水热法制备出rGO/PANI复合物。得到的复合材料的比电容最高值达198 F·g~(-1),明显比rGO的比电容(52 F·g~(-1))值高。此外,循环1 000圈后,复合材料的电容量衰减5%。     

PANI/煤基石墨烯宏观体复合材料的制备及其电化学性能

以太西无烟煤为原料,采用催化热处理、改良Hummers氧化等方法,制备煤基氧化石墨烯(CGO),进而以CGO和聚苯胺(PANI)为前驱体,采用水热自组装法,制备得到PANI/石墨烯宏观体复合材料(3D-PCG)。采用FT-IR、XRD、Raman、SEM和TEM等技术,研究了材料的组成、结构和形貌,考察了3D-PCG的电化学性能。结果表明,PANI以纳米棒状形态均匀镶嵌在煤基石墨烯宏观体(3D-CG)的网状结构中;当PANI与CGO质量比为1:2时,3D-PCG的电化学性能优于PANI和3D-CG,其比电容可达663 F·g~(-1)。     

活性炭纤维/聚苯胺复合材料的制备及电性能研究

制备了活性炭纤维/聚苯胺(ACF/PANI)复合电极材料,探讨了其电化学性能。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、循环伏安和恒流充放电等测试对电极材料进行了表征。结果表明:聚苯胺在活性炭纤维上紧密均匀地生长,相互交错搭建成导电网状结构,经循环伏安测试,复合材料的比电容值可达832.80F·g~(-1),储能性能良好。以活性炭纤维/聚苯胺复合材料为负极组成超级电容器,经恒流充放电测试衰减率为31.3%,表现出良好的循环稳定性。     

新型石墨烯/聚苯胺/银基复合材料的制备

通过对石墨烯(GN)制备、结构改性及与聚苯胺(PANI)、银粒子(Ag)的复合,设计了制备GN/PANI/Ag新型电极复合材料的工艺路线。首先利用Hummers氧化还原法将石墨氧化成氧化石墨烯,利用硼氢化钠将氧化石墨烯还原成石墨烯,将石墨烯与聚苯胺、银粒子反应,最后制得了GN/PANI/Ag复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),热重分析(TG)和电导率测试对GN和GN/PANI/Ag的形貌,热稳定性和电化学性能进行了分析研究。结果表明,聚苯胺类衍生物、石墨烯以及银粒子三相在整个复合材料中共存,材料的复合使体系热稳定性和电化学性能得到提高。     

微乳法制备高导电性α-MnO_2/聚苯胺复合物

通过微乳法制备高导电性二氧化锰/聚苯胺(α-MnO_2/PANI)复合物。首先制备α-MnO_2,然后以α-MnO_2和苯胺为原材料制备α-MnO_2/PANI复合物。通过X-射线衍射光谱(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对产物结构和形貌进行了表征。通过循环伏安法(CV)、计时电位法(GCD)和电化学交流阻抗(EIS)对其电化学性能进行了表征。结果表明α-MnO_2/PANI复合物表现出比纯α-MnO_2、PANI更高的电化学性能,在电流密度为0.5 A·g~(-1)时α-MnO_2/PANI复合物比电容高达790.0 F·g~(-1),而α-MnO_2、PANI比电容分别为103.5 F·g~(-1)和339.1 F·g~(-1),表明此材料复合后电化学性能得到了显著的提升。     

聚苯胺/壳聚糖超级电容器电极复合材料的制备及表征

采用冷冻干燥后管式炉碳化制备壳聚糖电极材料,经KOH活化法活化后通过氧化还原聚合法制备聚苯胺(PANI)/壳聚糖电极材料,运用循环伏安、交流阻抗、充放电等测试聚苯胺/壳聚糖电极的电化学性能。结果表明,聚苯胺/壳聚糖电极材料表现出良好的电容性能和稳定的电化学性能,比电容129.6 F/g,循环充放电500次,比电容保持率90.8%。     

聚苯胺/壳聚糖超级电容器电极复合材料的制备及表征

采用冷冻干燥后管式炉碳化制备壳聚糖电极材料,经KOH活化法活化后通过氧化还原聚合法制备聚苯胺(PANI)/壳聚糖电极材料,运用循环伏安、交流阻抗、充放电等测试聚苯胺/壳聚糖电极的电化学性能。结果表明,聚苯胺/壳聚糖电极材料表现出良好的电容性能和稳定的电化学性能,比电容129.6 F/g,循环充放电500次,比电容保持率90.8%。     

微孔炭/聚苯胺纳米线复合材料的制备及其电化学电容性能

纳米线型导电聚合物是一种具有良好应用前景的超级电容器电极材料,该文用简易的原位化学氧化法制备了微孔炭/聚苯胺纳米线(MC/PANI)复合材料,并以此复合材料为活性物质制备工作电极,在1 mol/L H2SO4中,通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电技术考察了其电化学电容性能,结果表明,在0.2 A/g的电流密度下,MC/PANI电极首次充放电比电容可达到329 F/g,高于PANI电极的259 F/g,且MC/PANI电极电荷传递电阻(Rct)小于MC和PANI,可见纳米线型PANI可加强电极材料的电化学性能。     

聚苯胺复合材料研究进展

详细介绍了国内外关于聚苯胺（PANI）的改性以及其复合材料在超级电容、生物传感、吸波材料等方面的研究进展,其中PANI的改性包括金属无机粒子改性、碳纳米管改性等。对PANI复合材料的应用和发展前景进行了展望。     

多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

通过原位氧化聚合法制备出多壁碳纳米管/聚苯胺(MWCNTs/PANI)纳米复合材料,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对其进行表面化学组成和微观形貌进行表征。结果表明MWCNTs/PANI纳米复合物被成功制备。     

海藻酸钠的浓度对聚苯胺/海藻酸钠电化学性能的影响

以海藻酸钠(SA)为软模板,采用原位氧化聚合法制备了聚苯胺/海藻酸钠(PANI/SA)电极材料,研究了SA的浓度对其结构、形貌及电化学性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对所制PANI/SA的结构和形貌进行了表征。在1 mol/L H2SO4溶液中,通过循环伏安法(CV)、恒电流充放电(CD)和交流阻抗法(EIS)测试了电极材料的电化学性能。结果表明:PANI/SA的比电容随聚合体系中SA质量分数的增大先升高后降低,w(SA)=0.01%时,PANI/SA为由纳米纤维相互交织缠绕的网状结构,其比电容最高(459.7F/g),较纯PANI提高了20.8%。     

交联状聚苯胺包覆碳纤维复合纳米线 制备及电容特性

以交联状氮掺杂碳纳米纤维(CNF)为碳骨架,采用插层辅助原位氧化聚合法使聚苯胺(PANI)均匀地在CNF表面包覆生长,制备了交联状聚苯胺包覆碳纤维(PANI/CNF)复合纳米线。采用TEM、SEM、TG、FTIR、Raman、XRD、XPS和BET对PANI/CNF复合纳米线的形貌和结构进行了表征。通过CV、EIS和GCD测试了PANI/CNF复合纳米线的电容特性。结果表明:PANI/CNF复合纳米线相互连通,表面呈荆棘状,具有多级空间结构。CNF质量分数为40%的PANI/CNF40复合纳米线电极在电流密度为1.0 A/g时,比电容达到820.31 F/g。电流密度增加到20.0 A/g时,比电容保留率为74.8%。在10.0 A/g时,经过2000次充放电循环后电极的比电容保持率达到89.7%。     

碳点/聚苯胺复合物的模板法制备与电化学性能研究

通过原子转移-自由基聚合反应(ATRP)合成了一种两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-聚丙烯酸(PS-b-PAA),通过核磁共振氢谱(~1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)表征两亲性嵌段共聚物的结构。以嵌段共聚物PS-b-PAA为模板制备了具有均匀形貌的聚苯胺(PANI)和碳点/聚苯胺(CDs/PANI)复合颗粒。通过傅里叶变换红外(FTIR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)表征聚合物结构。透射电镜(TEM)、马尔文粒度分析仪确定导电聚合物颗粒的形貌及尺寸分布。结果表明,制得了平均直径为264 nm的PANI纳米棒和平均粒径为350 nm的类五边形不规则CDs/PANI颗粒。通过循环伏安、计时电位、交流阻抗等电化学手段表征了材料的电容性能。认为材料具有较理想的赝电容行为和充放电能力,当电流密度为1 A/g时PANI和CDs/PANI的首次放电比容量分别达到626 F/g、1 320 F/g。     

微孔碳/聚苯胺纳米线复合材料的制备及其电化学电

：纳米线型导电聚合物是一种具有良好应用前景的电容器电极材料,本论文中,用简易的原位化学氧化法制备了微孔碳/聚苯胺纳米线(MC/PANI)复合材料,并以此复合材料为活性物质制备工作电极,在1 mol/L H2SO4中,通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电技术研究了其电化学电容性能,研究结果表明：在0.2 A/g的电流密度下,MC/PANI电极首次充放电比电容可达到329 F/g, 高于PANI电极的259 F/g,且MC/PANI电极电荷传递电阻（Rct）小于MC和PANI,可见纳米线型PANI可加强电极材料的电化学性能。     

不同质量比PANI∕α-MnO2超级电容器材料的制备及表征

在酸性条件下采用液相共沉淀法合成球状和海胆状的α-MnO2,并以α-MnO2为氧化剂,H2SO4溶液为介质,引发苯胺聚合制备得到不同质量比的聚苯胺(PANI)/α-MnO2复合物。采用XRD、FTIR、SEM等法对材料的形貌和物相进行表征,同时采用循环伏安、计时电位法考察了PANI/α-MnO2复合物在1 mol/L Na2SO4水系电解液中的电化学性能。结果表明,起始原料m(苯胺)∶m(α-MnO2)=1∶3制备的PANI/α-MnO2复合物,在制备电极过程中其质量未到α-MnO2质量一半的条件下,PANI/α-MnO2复合物的比电容达到64.58 F/g,是所合成的α-MnO2比电容(43.49 F/g)的1.48倍,且经过600次循环,其比电容保持率在85%以上,而α-MnO2只有57%的比电容保持率。     

不同质量比PANI/α-MnO_2超级电容器材料的制备及表征

在酸性条件下采用液相共沉淀法合成球状和海胆状的α-MnO2,并以α-MnO2为氧化剂,H2SO4溶液为介质,引发苯胺聚合制备得到不同质量比的聚苯胺(PANI)/α-MnO2复合物。采用XRD、FTIR、SEM等法对材料的形貌和物相进行表征,同时采用循环伏安、计时电位法考察了PANI/α-MnO2复合物在1 mol/L Na2SO4水系电解液中的电化学性能。结果表明,起始原料m(苯胺)∶m(α-MnO2)=1∶3制备的PANI/α-MnO2复合物,在制备电极过程中其质量未到α-MnO2质量一半的条件下,PANI/α-MnO2复合物的比电容达到64.58 F/g,是所合成的α-MnO2比电容(43.49 F/g)的1.48倍,且经过600次循环,其比电容保持率在85%以上,而α-MnO2只有57%的比电容保持率。     

PANI/煤基石墨烯宏观体复合材料的制备及其电化学性能

以太西无烟煤为原料,采用催化热处理、改良Hummers氧化等方法,制备煤基氧化石墨烯（CGO）,进而以CGO和聚苯胺（PANI）为前驱体,采用水热自组装法,制备得到PANI/石墨烯宏观体复合材料（3D-PCG）。采用FT-IR、XRD、Raman、SEM和TEM等技术,研究了材料的组成、结构和形貌,考察了3D-PCG的电化学性能。结果表明,PANI以纳米棒状形态均匀镶嵌在煤基石墨烯宏观体（3D-CG）的网状结构中;当PANI与CGO质量比为1：2时,3D-PCG的电化学性能优于PANI和3D-CG,其比电容可达663 F·g^-1。