聚苯胺涂层MWCNT/石墨-氧化石墨烯复合电极的电化学性能评估

《Journal of Applied Polymer Science》：Electrochemical Performance Evaluation of Polyaniline Coated MWCNT/Graphite-Graphene Oxide Composite Electrodes

本研究通过简易法制备了PANI包覆多壁碳纳米管（PANI@CNT），并与石墨、石墨氧化物复合得到GGO/PANI@CNT复合材料。通过TEM、SEM-EDS、FTIR和XRD表征，电化学测试显示在0.022 mA/cm2时比电容达4.54 F/g，能量密度0.763 Wh/kg，功率密度0.012 W/kg；增至0.449 mA/cm2时，功率密度升至0.247 W/kg，电容保持率147%，为首次在PANI@CNT研究中实现，表明该材料有望作为先进超级电容器电极材料。

　　

摘要

在本研究中，通过一种简单易行的方法合成了PANI包覆的MWCNTs（PANI@CNT），并将其与石墨和氧化石墨烯结合，从而得到了石墨-氧化石墨烯/PANI包覆的MWCNT（GGO/PANI@CNT）复合材料。为了对该材料进行表征分析，采用了透射电子显微镜、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射技术。同时，还通过循环伏安法、恒电流充放电（GCD）和电化学阻抗谱进行了电化学分析。GCD分析结果显示，在电流密度为0.022 mA/cm2时，该材料的体积比电容值达到最高，为4.54 F/cm3，相应的能量密度和功率密度分别为0.763 W/kg和0.012 W/kg。当电流密度增加到0.449 mA/cm2时，能量密度降至0.220 W/kg，而功率密度则达到了最高的0.247 W/kg。该电极的电容保持率计算值为147%。据作者所知，这是文献中首次在PANI@CNT的研究中实现约147%的电容保持率。这些结果表明，GGO/PANI@CNT复合材料是一种具有良好前景的先进超级电容器电极材料，具有显著的能量存储应用潜力。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

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