氮摻雜石墨烯/聚苯胺復(fù)合凝膠的制備與性能

朱珍妮，熊惠之，喻湘華，李 亮

武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205

氮摻雜石墨烯/聚苯胺復(fù)合凝膠的制備與性能

朱珍妮，熊惠之，喻湘華，李 亮*

武漢工程大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430205

為了拓展石墨烯凝膠在超級電容器方面的應(yīng)用，采用氨水與水合肼作為摻雜劑和還原劑，通過與氧化石墨烯的水熱反應(yīng)制備了氮摻雜石墨烯凝膠，并進(jìn)一步運用原位聚合的方法在氮摻雜石墨烯凝膠上負(fù)載聚苯胺，得到氮摻雜石墨烯/聚苯胺復(fù)合凝膠.利用X射線衍射、掃描電子顯微鏡對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和微觀形貌進(jìn)行表征，采用循環(huán)伏安、恒電流充放電等方法測試其電化學(xué)性能.結(jié)果表明，氮摻雜石墨烯/聚苯胺復(fù)合凝膠與純氮摻雜石墨烯凝膠相比，電化學(xué)性能有顯著的提高.當(dāng)掃描速率為10 mV/s時，復(fù)合凝膠的比電容約為500 F/g；在恒電流充放電實驗中，當(dāng)電流密度增加到10 A/g時，復(fù)合凝膠的比電容仍然保持在約400 F/g.當(dāng)循環(huán)伏安掃描1 000圈后，比電容的保持率達(dá)到80%.這些表明氮摻雜石墨烯/聚苯胺復(fù)合凝膠擁有突出的電化學(xué)性能，也表明了氮摻雜石墨烯/聚苯胺在超級電容器方面將會有很好的應(yīng)用前景.

石墨烯；聚苯胺；凝膠；電化學(xué)性能；超級電容器

氮摻雜石墨烯（nitrogen-doped graphene，NG）凝膠由于具有多孔性、擁有較大的比表面積與氮原子摻雜等特點，使其能作為良好循環(huán)穩(wěn)定性和適當(dāng)比電容的超級電容器電極材料［1-3］.聚苯胺（polyaniline，PANI）作為新興的導(dǎo)電高分子材料，經(jīng)摻雜后可具……