与传统的电容器和电池相比,超级电容器是一种新型的电化学储能装置。电极材料、隔膜和电解液是超级电容器的重要组成部分,而电极材料对其最为重要。在众多的电极材料中,聚苯胺具有原料廉价,合成简便,以赝电容方式储存能量,并且形貌易于调控的优点。本文采用化学氧化法制备了介孔交联聚苯胺、纳米纤维状的酸性红27交联聚苯胺、纳米珊瑚状日落黄掺杂聚苯胺和聚苯胺/石墨烯纤维复合材料,并对其性能进行优化。主要研究内容如下:(1)以过硫酸铵为氧化剂,对苯二胺与三苯胺为交联剂,十二烷基硫酸钠为软模板与表面活性剂,通过化学氧化聚合法制备了介孔交联聚苯胺。利用傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计、场发射扫描电子显微镜、热重分析仪及X射线粉末衍射仪等仪器对介孔交联聚苯胺的结构进行表征与分析。利用电化学工作站研究了介孔交联聚苯胺的电化学性能。研究表明,当十二烷基硫酸钠与苯胺的投料摩尔比为5:1时,介孔交联聚苯胺的比电容为516F/g(2A/g),并且在循环2000次后介孔交联聚苯胺的比电容保留了73.2%的初始比电容。(2)以酸性红27作为交联剂和掺杂剂,通过化学氧化聚合法制备了纳米纤维状酸性红27交联聚苯胺,然后对其进行了结构与性能表征分析。研究表明,当酸性红27与苯胺的投料摩尔比为0.04:1时,酸性红27交联聚苯胺的比电容为463F/g(2A/g),并且在循环1000次后它的比电容保留了 85.5%的初始比电容。(3)以日落黄作为掺杂剂和表面活性剂,通过化学氧化聚合法制备了纳米珊瑚状的日落黄掺杂聚苯胺,然后对其进行了结构与性能表征分析。结果表明,当日落黄与苯胺的投料摩尔比为0.035:1时,日落黄掺杂聚苯胺的比电容为467F/g(2A/g),并且在循环1000次后它的比电容保留了 82.2%的初始比电容。(4)通过水热法还原并用蒽醌-1,5二磺酸钠(AQDS)修饰石墨烯纳米纤维,制得AQDS改性还原石墨烯纳米纤维(AQDS-rGONFs)。将苯胺在AQDS-rGONFs表面成核并聚合增长,制备出AQDS改性还原石墨烯纳米纤维/聚苯胺复合材料(AQDS-rGONFs/PANI)。研究表明:AQDS-rGONFs/PANI的比电容为551.4 F/g(2 A/g),并且在循环2000次后它的比电容保留了82.4%的初始比电容。