纤维素纳米纤丝-还原氧化石墨烯/聚苯胺气凝胶柔性电极复合材料的制备与性能

编号：NMJS07380

篇名：纤维素纳米纤丝-还原氧化石墨烯/聚苯胺气凝胶柔性电极复合材料的制备与性能

作者：刘馨月 齐晓俊 管宇鹏 徐阳 刘红霞

关键词： 柔性电极复合材料 纳米纤维素 聚苯胺 石墨烯 复合气凝胶

机构： 桂林理工大学材料科学与工程学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室

摘要： 利用高长径比的纤维素纳米纤丝(CNF)与片层结构的氧化石墨烯(GO)形成的CNF-GO复合水凝胶经抗坏血酸还原制备出CNF-还原氧化石墨烯(rGO)复合水凝胶材料。通过冷冻干燥法得到CNF-rGO复合气凝胶,并进一步通过苯胺单体在CNF-rGO复合气凝胶的孔道内原位聚合制备出CNF-rGO/聚苯胺(PANI)气凝胶柔性电极复合材料。研究了不同苯胺、CNF和GO的质量比对CNF-rGO/PANI气凝胶柔性电极复合材料的结构形貌和电化学性能的影响。结果表明,苯胺原位聚合后所得CNF-rGO/PANI复合气凝胶仍具有紧密的三维多孔网络结构。与rGO/PANI气凝胶电极复合材料相比,CNF-rGO/PANI气凝胶电极复合材料具有更理想的电容行为。当CNF与GO质量比为60∶40,PANI添加量为0.1mol时,CNF-rGO/PANI气凝胶电极复合材料比电容可达85.9F·g-1,且其电化学性能几乎不受弯曲程度的影响,展现出了良好的柔韧性和电化学性能。