【摘 要】
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氧化石墨烯有高导电性和电化学稳定性,是超级电容器常用的电极材料。但易发生团聚问题,导致面积利用率降低,影响超级电容器的电化学性能。导电聚合物聚吡咯是一种重要的导电高分子,由于其成本低廉、电导率高、易于制备等特点,在锂离子电池、超级电容器、生物医疗和催化领域都具有潜在的应用价值。聚吡咯的引入可以在一定程度上解决GO的团聚问题,提高材料电容性能。金属有机框架材料（MOF）是一种新型材料,有高的孔隙率和
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氧化石墨烯有高导电性和电化学稳定性,是超级电容器常用的电极材料。但易发生团聚问题,导致面积利用率降低,影响超级电容器的电化学性能。导电聚合物聚吡咯是一种重要的导电高分子,由于其成本低廉、电导率高、易于制备等特点,在锂离子电池、超级电容器、生物医疗和催化领域都具有潜在的应用价值。聚吡咯的引入可以在一定程度上解决GO的团聚问题,提高材料电容性能。金属有机框架材料（MOF）是一种新型材料,有高的孔隙率和比表面积,骨架结构可调控性强。本论文合成了MOF与氧化石墨烯、导电聚吡咯及其复合材料,具体的研究内容如下:（1）通过改进的Hummers法以鳞片石墨为原料成功制备了氧化石墨烯。GO表面有大量的褶皱,可以提供大量的反应活性位点,有利于电化学性能进的提高。分析结果可知,GO材料在0.5 A/g时比电容是49.88 F/g,在功率密度200 W/kg最高能提供4.43 Wh/kg的能量密度。（2）采用原位聚合法在引发剂的氧化下在GO表面合成聚吡咯,制备氧化石墨烯/聚吡咯复合材料。通过改变植酸与吡咯单体的物质的量之比,制备一系列不同比例的氧化石墨烯/聚吡咯复合材料。聚吡咯颗粒均匀的分布在GO表面,有效缓解了团聚问题,有利于提高复合材料比电容。研究不同比例的电化学性能,GP6在0.5 A/g的电流密度下比电容为251.25 F/g,在功率密度200W/kg最高能提供22.33 Wh/kg的能量密度,显示出优良的超级电容性能。（3）利用聚吡咯分子上带负电的含氮官能团通过静电引力吸附带正电的金属离子在聚吡咯分子上原位生长MOF粒子,制备一系列不同比例的氧化石墨烯/聚吡咯/导电MOF复合材料。MOF粒子均匀的覆盖在GO表面,层与层之间形成了离子通道,有利于电解液离子的进入,提高复合材料的电化学性能。电化学测试结果表明,GPM2.8在0.5 A/g电流密度下比电容为268.13 F/g,在功率密度为200 W/kg可提供23.83 Wh/kg的能量密度。GPM7在1 A/g电流密度下比电容为292.25 F/g,在功率密度是400 W/kg时,能量密度为25.98 Wh/kg。（4）用GPM7（正极）和GP6（负极）组装ASC器件,电解液为1 mol/L的硫酸钠溶液。在0.5 A/g电流密度下的比电容为57.19 F/g,在循环了12000次后,容量保持不变,结果表明ASC器件有优异的稳定性。
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