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二氧化锰因其储量丰富、廉价、环境友好和理论比电容高等特点，用作超级电容器电极材料备受关注，而解决二氧化锰的低电导率和聚集行为是关键。本文围绕石墨烯改性聚苯胺/二氧化锰复合材料体系开展了系统性研究工作，取得以下主要成果:
采用良好水分散性的氧化石墨烯作为载体，运用界面聚合方法制备出氧化石墨烯改性二氧化锰/聚苯胺(GOMOPANI)三元复合材料，系统研究了高锰酸钾用量和体系pH值对GOMOPANI复合材料形貌结构和电化学性能的影响规律，并通过高温热处理将GOMOPANI还原成石墨烯改性二氧化锰/聚苯胺(rGOMOPANI)复合材料。结果显示，在GOMOPANI复合材料中二氧化锰与聚苯胺以层状交替结构形式沉积到氧化石墨烯的表面。当体系pH值为7，且高锰酸钾/苯胺单体摩尔比为20/12时，GOMOPANI的电化学性能最佳，其比电容达到293Fg-1，电流密度从0.2Ag-1升到20Ag-1时比电容的保持率高达78％。与GOMOPANI相比，rGOMOPANI的比电容虽有所下降，但循环稳定性明显提高，2000次循环后，比电容保持率由GOMOPANI的65.0％提高到rGOMOPANI的91.8％。
采用易分散性的磺化石墨烯(sGNS)为载体，运用原位聚合方法制备出磺化石墨烯改性二氧化锰/聚苯胺(sGMOPANI)三元复合材料。研究表明，sGNS引入后，阻止了形成的二氧化锰/聚苯胺纳米复合颗粒间的团聚，电化学测试显示，sGMOPANI拥有较高的比电容(276Fg-1)和优异的倍率特性，并且循环3000次后比电容仍可保持88.3％。同时发现，过多或过少的sGNS用量都会降低复合材料的电化学性能。