1、石墨烯(GR)因大的比表面積、強的力學性能及優(yōu)異的導熱性能及導電性能,在電子器件、電池、生物材料、力學增強等領(lǐng)域具有巨大的應用前景。尤其是石墨烯大的比表面積、優(yōu)異的電荷傳輸特性使其在超級電容器方面具有潛在的應用前景。但石墨烯易團聚限制其作為超級電容器電極材料的應用。本文以改進Hummers法制備的石墨烯為基體,采用聚對苯乙烯磺酸鈉和聚苯胺兩種聚合物對其改性,制備了兩種功能化的石墨烯復合材料,并系統(tǒng)地研究了兩種復合材料的結(jié)構(gòu)和電容特性。<

2、br>　　(1)首先,利用水溶性離子聚合物聚對苯乙烯磺酸鈉(PSSS)對石墨烯表面進行共價接枝改性,制備了PSSS-GR復合材料。測試結(jié)果表明:PSSS共價接枝在GR片層上,形成了以GR為基板,PSSS為殼的核殼結(jié)構(gòu),PSSS的接枝率為90％,在水中具有良好的溶解性,其溶解度為6mg/mL。以PSSS-GR為電極制備超級電容器,循環(huán)伏安測試顯示,PSSS-GR電容器為雙電層電容器,具有良好的倍率特性;電容器的充放電結(jié)果顯示當電流密度為5

3、A/g時,GR的比電容為79F/g,而PSSS-GR的比電容為210F/g。
　　(2)利用導電高分子聚苯胺(PANi)對石墨烯的表面進行共價接枝改性,制備了PANi-GR復合材料。PANi共價接枝在GR片層上,形成了以GR為基板,PANi為殼的核殼結(jié)構(gòu)。以PANi-GR為電極制備超級電容器,循環(huán)伏安測試顯示,PANi-GR超級電容器具有良好的倍率特性,而且在掃描速度為100mV/s時,比電容為335F/g,遠大于GR超級電容器;