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作为一种能量储存器件,非对称超级电容器(ASCs)在近年来吸引了越来越多的关注。而设计和制备性能优异的电极材料是得到杰出电化学性能ASCs的关键,为了满足高比容量的要求,作为电极材料应具有高的比表面积、良好的孔径分布和电解液润湿性,以便在电极材料与电解液之间形成大面积的双电层,从而提高电容器的性能。石墨烯具有良好的机械性能、化学稳定性、极高的导电性和比表面积,是理想的、用于超级电容器复合电极的载体材料。目前,石墨烯的制备方法多种,其中,氧化还原法适合大规模工业生产、对设备要求低,因此是石墨烯制备方法中最有潜力的一种。但是,经过还原得到的石墨烯在水溶液中会因为彼此间强大的π-π共轭作用而发生严重团聚,失去了其固有的比表面积大、导电率高等优点,而这会直接影响电极材料的电化学性能。因此,我们需要提高石墨烯的分散性,解决石墨烯容易团聚的问题,使其在水溶液中能以单层形式分散,并以之为载体,获得电化学性能优异的电极材料。本文首先通过聚乙二醇单甲醚(MPEG)和对甲苯磺酰氯(TsCl)反应生成MPEG的对甲苯磺酰酯,再与2-萘酚作用生成萘系非离子表面活性剂(NSNS),接着探讨了NSNS对石墨烯分散性、比表面积和导电性的影响。发现NSNS改性石墨烯的比表面积是未改性石墨烯比表面积的5倍,且导电率也增加了710倍。其次,制备了MnFe2O4纳米颗粒和NSNS改性石墨烯-MnFe2O4(NGM)二元复合材料,通过扫描电子显微镜(SEM)观察到MnFe2O4纳米颗粒均匀地分布在改性石墨烯片层的表面,其尺寸小至20-30 nm。将其作为活性材料,探讨了MnFe2O4纳米颗粒的添加量对二元复合电极电化学性能的影响。发现在20mV/s的扫描速率下,NGM-5具有最大的比电容321.2 F/g,该值几乎是NG比电容的三倍。最后,通过原位聚合法在NGM-5的表面包覆上聚苯胺(PANI),制备NGMP三元复合材料。并将其作为活性材料,探讨PANI含量对三元复合电极电化学性能的影响。发现NGMP的比电容是MnFe2O4的1520倍,其中NGMP-5的比电容最大,达到411.0 F/g。且在5 A/g的电流密度下对NGMP-5循环充放电2000次后,其比电容的剩余量高达92.4%。认为获得优异电化学性能的原因是:NSNS和石墨烯之间良好的作用使得石墨烯能够很好地分散在水溶液中,这样大大增加了石墨烯的比表面积和导电率;同时,作为载体材料的改性石墨烯为MnFe2O4纳米粒子和PANI之间提供了充分的面间接触,保证了电荷在电极上快速而有效的传递;此外,MnFe2O4纳米粒子在充放电的过程中可以提供赝电容所需的更多活性位点,而适量导电聚合物PANI的存在可以提高复合材料的导电性,加快电子在其表面迁移的速率。