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超级电容器以其超高能量密度及功率密度成为近年来的研究热点。本文主要制备了聚苯胺微米管以及聚苯胺/石墨烯复合材料,探讨了工艺条件和电化学性能,并采用拉曼光谱、FTIR、X射线衍射、SEM、恒电流充放电测试、循环伏安等技术手段进行了表征,得到了如下结论:(1)采用柠檬酸做掺杂剂,当苯胺:柠檬酸:过硫酸铵浓度比为1:1.5:1时,可以得到微米级的聚苯胺管,直径在300~500nm之间,产物呈墨绿色,微观结构为翠绿亚胺态的导电态,有一定的结晶性;樟脑磺酸掺杂的聚苯胺则是不规则的大颗粒的堆砌,通过SEM照片可以看出,聚苯胺颗粒较均匀。上述两种工艺制备所得的聚苯胺的放电比容量均比传统溶液法所得纳米聚苯胺的放电比容量要高出20%以上,其中以柠檬酸掺杂的聚苯胺微米空心管性能较优,其放电比容量可达831.75 F·g-1,循环稳定性也相对提高。(2)通过改进hummer法,所制取的氧化石墨虽然含氧基团较多,但通过拉曼光谱分析可以看出,G/D相对变大,也就是说缺陷相对传统hummer法减少了很多。通过十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以及偶联剂γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)等化学试剂的有机化处理,使得氧化石墨分子的层间距变大,通过XRD图可以看出,16°左右的衍射峰证明了分子间距的扩大,其后采用水合肼以及乙二胺的还原处理过程可以达到更好的效果。经验证,先由CTAB处理氧化石墨后用水合肼还原制取的石墨烯的IG·ID-1最大,并且随着水合肼用量的增加,IG·ID-1增大。电化学性能测试表明,其放电比容量可达到300F·g-1。(3)将石墨烯通过超声处理均匀地分散到含有柠檬酸的水溶液中,用过硫酸铵引发聚合反应。通过红外谱图可以看出除由乙二胺还原并经KH570处理后,聚苯胺特征峰的吸收强度有所减弱,其余样品相应特征峰的吸收均有所加强,其中以水合肼还原并经CTAB处理的样品的吸收强度变化最大。石墨烯和聚苯胺复合的样品均有较高的电化学活性和放电容量,具有良好的双电层电容性能,主要也是以赝电容为主,单电极放电比容量在电流密度为2mA·cm-2时可以达到600F·g-1。