1.原位聚合聚苯胺—磺化石墨烯復合材料在電極材料中的應用,其特征在于,將聚偏氟乙烯溶解在N-甲基吡咯烷酮中配成濃度50~100mg/ml的溶液,按照質(zhì)量比聚苯胺—磺化石墨烯復合材料:乙炔黑:聚偏氟乙烯=80:(10—15):(10—5)的比例分別量取相應物質(zhì),研磨均勻,將漿料涂覆在集流體不銹鋼片上干燥,即得到聚苯胺-磺化石墨烯復合電極材料;在聚苯胺—磺化石墨烯復合材料中,以苯胺單體和磺化石墨烯充分混合均勻,原位聚合合成聚苯胺/磺化石墨烯復合材料,聚苯胺趨向于在磺化石墨烯表面進行生長,形成纖維狀聚苯胺,磺化石墨烯和聚苯胺復合后形成了層狀結構,按照下述步驟進行:
步驟1,將磺化石墨烯在去離子水中分散均勻。
步驟2,聚苯胺—磺化石墨烯復合材料的制備,將苯胺單體加入步驟1分散均勻的溶液中,繼續(xù)超聲分散,并在冰浴下恒速攪拌,再向其中滴加硫酸銨水溶液,在0.5h~1h內(nèi)滴加完畢,在冰浴下繼續(xù)反應4~6h,聚合后清洗干燥,得到前驅(qū)體,之后再將前驅(qū)體分散在硫酸水溶液中,攪拌浸泡使硫酸對前驅(qū)體進行充分摻雜,之后進行過濾得到聚苯胺—磺化石墨烯復合材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的原位聚合聚苯胺—磺化石墨烯復合材料在電極材料中的應用,其特征在于,所述聚偏氟乙烯選擇規(guī)格牌號761的PVDF。
3.根據(jù)權利要求1所述的原位聚合聚苯胺—磺化石墨烯復合材料在電極材料中的應用,其特征在于,在所述步驟1中,磺化石墨烯溶解在去離子水中,使用超聲波細胞粉碎機功率200W在冰浴環(huán)境下超聲分散3~5h使其分散均勻。
4.根據(jù)權利要求1所述的原位聚合聚苯胺—磺化石墨烯復合材料在電極材料中的應用,其特征在于,將聚偏氟乙烯溶解在N-甲基吡咯烷酮中配成濃度50~100mg/ml的溶液,按照質(zhì)量比聚苯胺—磺化石墨烯復合材料:乙炔黑:聚偏氟乙烯=80:(10—15):(10—5)的比例分別量取相應物質(zhì),于瑪瑙研缽中研磨均勻,將漿料涂覆在集流體不銹鋼片上干燥,然后在真空烘箱中60℃下干燥20~24h,得到聚苯胺-磺化石墨烯復合電極材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的原位聚合聚苯胺—磺化石墨烯復合材料在電極材料中的應用,其特征在于,在所述步驟2中,將苯胺單體加入到上述溶液中,之后再繼續(xù)超聲1~3h,然后在冰浴下恒速攪拌12h;逐滴滴加過硫酸銨水溶液,0.5h~1h內(nèi)滴加完畢,然后繼續(xù)反應4~6h;聚合結束后,用去離子水和乙醇反復洗滌產(chǎn)物直至濾液顏色為無色以去除殘留的單體和引發(fā)劑等。最后將得到的產(chǎn)物在60℃下真空干燥20~24h,得到前驅(qū)體。之后再將前驅(qū)體分散在1mol L-1~5mol L-1的硫酸水溶液中,攪拌浸泡6~12h使硫酸對前驅(qū)體進行充分摻雜,之后進行過濾得到聚苯胺/磺化石墨烯復合材料。其中苯胺單體和過硫酸銨的摩爾比保持為1:1,所加磺化石墨烯和苯胺單體的質(zhì)量比范圍為(1:100)—(1:1),優(yōu)選(1:50)—(1:10)。