分子导线桥连的石墨烯/聚苯胺超级电容器电极材料的制备及性能

为提高超级电容器用电极材料的电化学储电性能、提高使用寿命，本项目拟采用原位生长-还原的方法,合成各组份空间生长取向可控、并用分子导线桥连的石墨烯/聚苯胺高性能超级电容器电极材料。利用石墨烯单片层分子结构可功能化修饰的特点，聚苯胺在石墨烯上可选择性地原位生长，通过控制其生长取向，阻挡石墨烯因π-π堆积的石墨化，并在石墨烯片层间形成"分子导线"，石墨烯优异的力学性能有助于克服聚苯胺循环不稳定的缺点。复合产生的协同效应可以弥补单一电极材料的不足，使电化学储电性能得到增强。本项目探讨石墨烯与聚苯胺的复合方式对材料的结构、形貌和性能的影响；研究功能化石墨烯的活性基团对复合材料各组份的空间取向、分子导线的形成、材料微结构和储电性能的影响；确定复合材料的微观结构与电化学性质的关系；揭示石墨烯和聚苯胺之间的协同效应。为获得性能优异、使用寿命长、成本低的新型超级电容器用复合电极材料提供重要的实验和理论依据。