石墨烯-聚吡咯纳米管杂化材料的制备及电容特性.pdf

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1、第29卷第5期无机化学学报V0l

2、29No．52013年5月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY929．935石墨烯一聚吡咯纳米管杂化材料的制备及电容特性刘建华马玉骁于美安军伟李松梅(北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191)摘要：使用化学连接的方法制备一种石墨烯一聚吡咯纳米管杂化材料。使用扫描电镜、透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、光电子能谱仪以及电化学工作站对产物的形貌、结构以及电容特性进行表征。结果表明，在杂化材料中石墨烯和聚吡咯纳米管分散均匀，在石墨烯与聚吡咯纳米管之间通过酰胺基团形成了共价

3、键连接。此杂化材料在0．3A·g一电流密度下的比电容为1368F·g～，在1．5A·g一电流密度下的比电容为759F·g～，在1000次循环伏安循环后的剩余比电容值为初始比电容值的85．5％，显示出良好的电容特性。关键词：石墨烯；聚吡略纳米管；纳米材料；共价键连接；电容特性中图分类号：O613．71文献标识码：A文章编号：1001．4861(2013)05—0929—07DOI：10．3969~．issn．1001—4861．2013．O0．126PreparationandCapacitancePropertiesofGraphene-P

4、olypyrroleNanotubeHybridLIUJian—HuaMAYu-XiaoYUMeiANJun-WeiLISong—Mei(SchoolofMaterialScienceandEngineering,BeihangUniversity,Beijing100191，China)Abstract：Agraphene—polypyrrolenanotubehybridisfabricatedbychemicalhybridizationmethod．Scanningelectronmicroscopy，transmissionele

5、ctronmicroscopy，fourier-transmissioninfraredspectroscopy，X—rayphotoelectronspectroscopyandelectrochemicalworkstationareusedouttocharacterizethemorphology，structureandpropertiesofgraphene—polypyrrolenanotubehybrid．Theelectronmicroscopyimagesshowthatgraphenesheetsandpolypyrr

6、olenanotubesdistributewellinthehybrid．Theresultsofspectroscopyanalysisconfirmtheexistenceofamidegroupwhichconnectsgrapheneandpolypyrrolenanotubeinthehybrid．Thespecificcapacitanceofthehybridis1368F·g一atacurrentdensityof0．3A·g一aswellasthespecificcapacitanceof759F·g一atacurent

7、densityof1．5A·g～．Inlong—termcyclicvohammetrytests，after1000cycles，thepreservedspecificcapacitanceofthehybridis85．5％ofitsinitialspecificcapacitancedemonstratingagoodelectrochemicalstability．TheNyquistplotofthegraphene-polypyrrolenanotubehybridrevealsitsgoodpseudo—capacitanc

8、eperformance．Keywords：graphene；polypyrrolenanotubes；nanomaterial；covalentconnection；capacitanceproperties0引言和电子传导性能．导电聚合物则具有较高的电容量川。在电能储存技术中．超级电容器以其能量密度基于充分利用导电聚合物高电容量和石墨烯高和功率密度大、充放电速率高、寿命长、维护成本低电荷转移速度的思路．将石墨烯与导电聚合物复合等优点而被广泛研究_l-41。石墨烯具有大的比表面积制备成复合电极材料并对其性能进行分析成为当前收稿日期：201

9、2．10．29。收修改稿日期：2012—12—10。国家自然科学基金(No．51001007)资助项目。通讯联系人。E-mail：yumei@buaa．edu．an，Tel：(0