超级电容器又称电化学电容器,是一种新型储能装置
超级电容器的充电时间短、使用寿命长,具有温度特性好、节约能源和绿色环保等特点[1~5]
石墨烯是一种新型的碳材料,理论比表面积大、导电导热性好、机械强度高,是一种理想的超级电容器电极材料[6~8]
但是,石墨烯的片层之间容易团聚和堆叠,使有效比表面积减少而影响其电化学性能
将石墨烯与导电聚合物或金属氧化物复合制备二元复合材料,可防止石墨烯团聚
导电聚合物与金属氧化物之间的可逆吸脱附和氧化还原反应,可使电极材料具有更高的比电容[9~13]
因此,石墨烯/导电聚合物与石墨烯/金属氧化物二元复合材料受到了广泛的关注[14~27]
导电聚合物和金属氧化物虽然具有更高的电容,但是高聚物的循环稳定性较差和金属氧化物的内阻较高,限制了这种二元复合材料的使用
将石墨烯、导电聚合物和金属氧化物混合,可制备性能优异的三元复合物 [28,29]
Fan等[30]用油/水相的界面聚合方法先制备氧化石墨烯/导电聚合物/金属氧化物前驱体材料,再用水合肼还原制备三元复合材料
Ma等[31]先用电沉积法在石墨烯上沉积二氧化锰,再用电聚合法沉积聚苯胺制备三元复合材料
本文用水热合成法和冻干操作制备一种石墨烯/聚苯胺/二氧化锰(rGO/PANI/MnO2)三元复合材料,研究其电化学性能
1 实验方法1.1 实验用试剂和仪器
四水氯化锰、聚苯胺和氢氧化钾(均为分析纯)；氧化石墨；冷冻干燥机(FD-1A-50)；电化学工作站(CHI660E)；分析天平(EX125DZH)；超声波清洗机(SB-3200)；MBE数显鼓风干燥箱(GZX-9076)
1.2 rGO/PANI/MnO2 的制备
在氧化石墨中加入适量的蒸馏水,超声2 h配成浓度为2 mg/mL的氧化石墨烯(GO)水溶液,将50 mL的GO水溶液分别放到三个小烧杯中,在其中分别加入99 mg、198 mg和396 mg的MnCl2·4H2O和50 mg的PANI
将这三份混合溶液搅拌均匀后分别转移到100毫升的反应釜中,在170℃水热反应24 h
然后用去离子水清洗,将其冻干制得rGO/PANI/MnO2三元复合材料
根据MnCl2·4H2O加入量的不同,将三个产物分别标记为rGO/PANI/MnO2 -1,rGO/PANI/MnO2-2,rGO/PANI/MnO2-3
为了比较,在G
声明：
“rGO/PANI/MnO2 三元复合材料的制备和电化学性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：刘艳云,刘宇涛,李万喜
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2025年06月06日 ~ 08日 
