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聚苯胺由于具有合成简单、成本低廉、环境友好、优异的电化学性能等优点,在锂二次电池中的应用备受关注。但纯聚苯胺做电池的正极材料,容量衰减快、功率密度低等问题是限制其发展的重要因素。因此,制备聚苯胺复合材料成了近几年的研究热点。本文对聚苯胺的合成工艺条件进行了优化,研究表明,苯胺浓度为0.7mol/L,n[(NH4)2SO4]/n(An)=1.25,盐酸浓度为1.5 mol/L时,聚苯胺有最高的产率、掺杂率、电导率和电池内阻,并确立了双氧化剂体系(Mn O2+APS)。根据上述最佳工艺制备出本征氧化态和本征还原态PANi/C复合材料。红外谱图显示本征还原态PANi的醌式结构吸收峰明显减弱,得到较好的还原。XRD、SEM测试表明PANi/C复合材料复合效果较为理想。以复合材料作为正极组装锂二次电池,阻抗谱测试表明PANi在电池中进行了掺杂,与纯PANi做正极相比有更低的电池内阻;本征氧化态和本征还原态在0.2 C倍率首次放电容量分别为146.9 m Ah/g和170.9 m Ah/g,经过100次充放电循环后,电池容量仍然超过纯PANi的首次放电容量73.7 m Ah/g,库伦效率维持在98%以上;在5C倍率首次放电容量分别为115.6 m Ah/g和143.2 m A/g,100次充放电循环后仅衰减23.4%和11.0%,具有良好的循环寿命和倍率性能。提出了五种复合方法制备出PANi/RGO复合材料。PANi与GO共还原和还原态PANi与GO反应这两种方法,在红外谱图中GO的含氧官能团和PANi的醌式结构吸收峰明显减弱或消失,GO和PANi得到较好的还原;与其它复合方法相比,这两种复合方法的XRD和SEM测试表明有更高的结晶度,复合效果更为理想。以这五种方法制备的复合材料作为正极组装锂二次电池,通过阻抗谱和tafel测试表明,PANi与GO共还原和还原态PANi与GO反应这两种制备方法的电池内阻最小,电极反应的可逆性更好;在0.2 C倍率首次放电容量分别达到162.5 m Ah/g和190.6 m Ah/g,经过100个充放电循环后,电池容量仍远超纯PANi的首次放电容量,且库伦效率能保持在98%以上;通过5 C倍率充放电测试表明,首次放电容量分别为127.8 m Ah/g和143.2m A/g,经过100个充放电循环后,电池容量仅衰减11%和16%,表明这两种方法制备的PANi/RGO复合材料具有优异的循环寿命和倍率性能。