石墨烯负载新型π-共轭聚合物纳米复合电极材料的合成及其超级电容特性

编号：CPJS05192

篇名：石墨烯负载新型π-共轭聚合物纳米复合电极材料的合成及其超级电容特性

作者：周晓[1] ;孙敏强[1,2] ;王庚超[1]

关键词：石墨烯 π-共轭聚合物 聚(1,5-二氨基蒽醌) 纳米复合材料 电极材料 超级电容器

机构： [1]华东理工大学材料科学与工程学院超细材料制备与应用教育部重点实验室上海市先进聚合物材料重点实验室,上海200237; [2]建德市顺发化工助剂有限公司,杭州311600

摘要： 采用γ射线辐照还原技术获得易分散石墨烯（GNS）,并以其为载体,以樟脑磺酸为掺杂剂和软模板,借助化学氧化聚合方法制备出分级孔结构的石墨烯负载聚（1,5-二氨基蒽醌）（GNS@PDAA）纳米复合材料。运用傅里叶变换红外（FTIR）光谱、拉曼光谱（Raman）、原子力显微镜（AFM）、能谱仪（EDS）、场发射扫描电镜（FE-SEM）和电化学测试等手段研究了不同GNS/DAA质量比对GNS@PDAA复合材料的形貌、结构及超级电容特性的影响。研究表明,当DAA/GNS质量比为6/1时,借助π-π堆叠和网络限域作用,PDAA以20-40 nm纳米颗粒的形式牢固沉积于石墨烯表面,材料内部存在大量10-30 nm尺寸的介孔。该GNS@PDAA复合材料在0.5 A·g-1时呈现最高的比电容（398.7 F·g-1）,优异的倍率特性（在50 A·g-1下比电容保持率为71%）和非常好的循环性能（20000次循环后比电容损失仅为8.3%）。进而证实了GNS@PDAA复合材料所组装的超级电容器具有优异的串并联特性。