1、。众所周知，电极材料会直接影响超级电容器的性能。导电聚合物和碳材料复合起来所得的材料，将兼具稳定性和高的电容值。等人曾将和的复合物用作超级电容器电极材料。所得材料融合了优良的导电性和机械性能，以及高的赝电容值。和之间的协同作用提高了超级电容器的电容值和稳定性。在此次工作中，我们合成并研究了不同比例的石墨烯聚苯胺三元复合材料。首先，根据界面聚合理论，采用苯胺单体和作原料合成复合物。之后，用水热法合成石墨烯聚苯胺三元复合物。电化学测试结果表明石墨烯聚苯胺含复合物具有较高的比电容在电流密度为时和良好的循环稳定性超过初始值的实验部分实验材料天然石墨鳞片大约目购于阿尔法艾莎化学试剂公司，并用于制备氧化石墨烯。由文献报道的改进的法制备。苯胺单体过硫。
2、胺的重量比分别为和，将相应的产物分别命名为和。典型的合成步骤如下先将的加入到溶液中，制成浓度为的悬浊液，待用。将聚苯胺分散到溶液中，磁力搅拌均匀，滴加上述的悬浮液，磁力搅拌分钟。将所得的混合液转移到带有聚四氟乙烯衬的不锈钢反应釜中，密封严密，在下保温处理小时，然后停止加热自然冷却到室温。搜集沉淀物，经洗涤离心干燥得到石墨烯聚苯胺三元复合材料。制备石墨烯聚苯胺复合材料先将的分散到去离子水中。然后加入的，迅速封好塑料烧杯，常温磁力搅拌小时后，将所得沉淀物洗涤离心干燥得到石墨烯聚苯胺复合材料。制备修饰电极用乙醇做溶剂，将的的乙炔黑和的按照质量分数均匀混合后涂在石墨电极上，并在的烘箱中干燥小时，由此制得修饰电极。其中，石墨电极作为集流体。，聚苯。
3、胺，石墨烯聚苯胺和修饰电极也按照上述方法制备。表征复合材料的形貌采用透射电子显微镜，表征。材料的结构通过射线衍射仪，射线衍射仪测量，射线源为射线。复合材料中和聚苯胺的含量由热重分析所得，热重分析仪在空气气氛中，升温速率为，温度范围是室温到。复合材料的射线光电子能谱在射线能谱仪上测量，射线源为光子。电化学测试在电化学工作站上测试。测试的项目有循环伏安曲线电化学阻抗谱万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章石墨烯聚苯胺复合材料的制备及其在超级电容器上的应用和恒流充放电曲线。循环伏安曲线的电位窗口为，扫速为。电化学阻抗谱的测试条件为交流电位振幅值为，频率范围为到。恒流充放电测试的电流密度范围是。所有的电化学测试是在三电极体系下进行，电解液。
4、分子，第二个重量损失区域是到，是由于聚合物分子的降解。第三个重量损失区域是从开始的，归因于高分子量的聚苯胺链分解。在本实验条件下，聚苯胺的总的重量损失是。和的曲线显示的都是两步重量损失。第步重量万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章石墨烯聚苯胺复合材料的制备及其在超级电容器上的应用损失和聚苯胺的相似。第二步重量损失是从到，对应于聚苯胺链的氧化和分解。这四个材料中的聚苯胺链的分解温度比纯聚苯胺高。在下保持稳定，所以化合物中的聚苯胺的热稳定性能得到很大提高。最终这四种物质的剩余重量分别是和，对应的是复合材料中的的重量分数。图，聚苯胺，和的曲线图，聚苯胺和的衍射图谱图展示的是，聚苯胺和的小角射线衍射图。单纯的的图中，可以观察到个强烈且尖。
5、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档允许论文被查阅和借阅可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相致。论文的公布包括刊登授权南京邮电大学研。
6、的比电容值仍为初始值的。不同含量的复合材料的电化学性能，也做了详细的研究。，通过调控锰源的含量，采用简单的步水热法成功的制备了形貌可控的二氧化锰石墨烯复合材料，即花瓣状二氧化锰纳米片石墨烯复合材料和二氧化锰纳米棒石墨烯复合材料。讨论了不同形貌的二氧化锰石墨烯复合材料的形成机理。所制备的二氧化锰石墨烯复合材料均呈现为类“三明治”结构，即花瓣状的二氧化锰纳米片和二氧化锰纳米棒都是均匀的附着在石墨烯片层的两侧。此外，不同形貌的二氧化锰石墨烯复合材料均可用于超级电容器的电极材料。实验结果显示，与二氧化锰纳米棒石墨烯复合材料相比，花瓣状二氧化锰纳米片石墨烯复合材料具有较好的电容性能。在硫酸钠电解液中，扫速为的条件下，花瓣状二氧化锰纳米片石墨烯复合。
7、材料的比电容值为，且具有良好的循环稳定性，这表明其有作为高性能超级电容器的电极材料的潜能。该项工作不仅提供了种简单原位的方法合成金属氧化物石墨烯复合材料，同时，也提供了种新型的结构概念用于制备其他金属氧化物和石墨烯复合材料。，采用简单的步水热的方法合成空心海胆状二氧化锰，没有采用模板和表面活性剂。空心海胆状二氧化锰具有的纳米结构，其结构稳定，并且由单个的二氧化锰空心管自组装而组成。该纳米材料表现出了良好的电容性和稳定性。在硫酸钠电解液中，扫速为的条件下，该材料的比电容值为。在电流密度为的条件下，充放电循环次后比电容值仍保持为初始值的。这表明其具备用作高性能超级电容器的电极材料的潜能。关键词石墨烯，导电聚合物，金属氧化物，超级电容器万方数。
8、究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名日期研究生签名导师签名日期万方数据摘要本论文主要采用水热法制备了不同超级电容器电极材料，包括石墨烯导电聚合物复合材料石墨烯金属氧化物复合材料和单独的金属氧化物纳米材料。利用扫描电子显微镜透射电子显微镜射线光电子能谱射线衍射红外光谱等测试手段对产品的形貌结构及成分进行了表征，并研究了这些材料的电容性能。具体研究成果如下，三元复合材料石墨烯聚苯胺介孔二氧化硅通过水热法合成。氧化石墨烯在石墨烯聚苯胺复合材料中的含量对所制备的超级电容器电极的电化学性能有很强的影响。实验结果显示，当的含量为时，电流密度为条件下，石墨烯聚苯胺复合材料的比电容值可以达到。此外，在次充放电之后，石墨烯聚苯胺复合材。
9、锐的衍射峰，还有两个次要衍射峰，衍射峰和衍射峰，这些峰对应于高度有序的六方晶系结构。而在聚苯胺复合材料中，相应的衍射峰强度明显变弱且向高角度迁移，这是因为复合材料通道中苯胺发生了聚合。的图中，没有出现明显的特征衍射峰，可能是因为石墨烯的存在破坏了聚苯胺复合材料的有序排列。所有材料的电化学测试都是在三电极体系下进行的。其中，石墨修饰电极做工作电极，万方数据单位代码密级公开硕士学位论文论文题目水热法制备石墨烯复合材料海胆状二氧化锰及其在超级电容器中的应用闫真真冯晓苗光学超级电容器电极材料理学硕士二零四年二月学号姓名导师学科专业研究方向申请学位类别论文提交日期万方数据万方数据南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师。
10、高斯峰，分别是，和。其中，和的峰比较强。而和的峰的强度在图和石墨烯聚苯胺图的谱中变弱，这是由于大多数的含氧官能团在水热过程中被移去。在图和石墨烯聚苯胺图的谱中能观察到苯环胺醌类胺和氮正离子的高斯峰。石墨烯聚苯胺图中的的高斯峰要强些，是由于处理后聚苯胺的掺杂程度要比处理前的高。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章石墨烯聚苯胺复合材料的制备及其在超级电容器上的应用图的能谱图，的和能谱图，石墨烯聚苯胺的和能谱图，聚苯胺，和的热重分析图分别在图中展示。图的热重曲线显示了的重量损失，这部分损失是因为表面水分子的移去和相邻的硅烷醇基团的缩合。聚苯胺图的重量损失主要集中在三个不同的区域。第个区域在，重量损失为，是由于失去了最初吸附在材料表面的。
11、氢氧化钾溶液，其中，石墨修饰电极作工作电极，铂丝电极作为辅助电极，饱和甘汞电极作为参比电极。结果讨论石墨烯聚苯胺三元复合材料是由自组装法成功制得，带正电的聚苯胺与带负电的通过静电作用相互吸引，在水热还原的条件下进行。在盐酸的辅助下，在水热过程中被还原为石墨烯，在这个过程中热还原和化学还原同时发生，共同除去边缘的含氧官能团。图是聚苯胺和的透射图。图中可以清楚的观察到的中孔和有序的轨道结构。与聚苯胺复合之后，的中孔和轨道部分颜色变深且无序，如图。从图中可以看到石墨烯的透明结构和聚苯胺分散在石墨烯的表面。图，聚苯胺和的图片射线光电子能谱用来描述，和石墨烯聚苯胺复合物的不同的电子结构。众所周知，电子结合能在和分别对应于和。图是的，的能谱被分成个。
12、酸铵氯化氢十六烷基三甲基溴化铵氟化氢乙炔黑聚四氟乙烯乳液，氢氧化钾和无水乙醇购自上海化学试剂公司。苯胺单体通过减压蒸馏进行纯化，其他的药品和试剂都是分析纯，未经进步纯化。制备聚苯胺复合材料根据文献报道的方法合成。聚苯胺复合材料的典型的合成步骤如下首先，将分散到溶液中，在室温下磁力搅拌分钟。然后，向上述混合物中加入苯胺单体，继续强力搅拌分钟得到均匀的悬浊液。最后，向上述悬浊液中加入氧化剂过硫酸铵的盐酸溶液，反应在室温下进行小时。将所得的沉淀物经洗涤离心烘干得到聚苯胺。万方数据南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章石墨烯聚苯胺复合材料的制备及其在超级电容器上的应用制备石墨烯聚苯胺复合材料石墨烯聚苯胺复合材料是由水热法制得的。在所得的产品中和聚。
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