1、超級電容器因為其高的功率密度以及長的循環(huán)壽命而被認(rèn)為是一種很有前景的能量儲存裝置。單一材料作為超級電容器的電極會因為材料自身某些不足而無法獲得滿意的電化學(xué)性能。因此，綜合多種材料優(yōu)點的納米復(fù)合材料是目前的研究熱點。本論文以石墨烯和多壁碳納米管作為原材料，通過改性的方法合成出具有特殊形貌的碳納米材料，并以其為基材制備出復(fù)合材料以改進(jìn)電化學(xué)性能。研究結(jié)果如下:
　　(1)利用改進(jìn)的Hummers法將多壁碳納米管沿橫向以及縱向切開制備出

2、氧化的卷曲石墨烯納米帶(OCGNR)，在其懸濁液中原位聚合苯胺制得聚苯胺(PANI)，再通過水熱法合成出納米針狀的二氧化錳(MnO2)點綴其中，然后經(jīng)水合肼還原得到三維的CGNR/PANI/MnO2。研究表明，當(dāng)附著的MnO2含量為16wt％時，復(fù)合材料顯示出優(yōu)異的電化學(xué)性能，在三電極體系中其比電容值能達(dá)到496 F·g-1（電流密度1Ag-1），在掃速50mV·s-1下循環(huán)5000個周期，依然能保持初始電容的81.1％。復(fù)合材料在兩電

3、極體系中的電容值也能達(dá)到103F·g-1（電流密度0.5A·g-1），在2.5kW·kg-1高功率密度下，其能量密度達(dá)到11.3Wh·kg-1。以上測試結(jié)果表明，CGNR/PANI/MnO2復(fù)合材料是一種很有前景的電極材料。
　　(2)在氧化石墨(GO)和氧化卷曲石墨烯納米帶的均勻懸濁液中原位聚合苯胺，再通過水合肼還原制備出RGO/CGNR/PANI復(fù)合材料。對電極材料進(jìn)行電化學(xué)表征，在三電極體系中，電流密度為1Ag-1時，其比電

4、容值為405F·g-1，表現(xiàn)出優(yōu)異的電容性能。在兩電極體系中電容器的比電容值能達(dá)到71.3F·g-1(0.5Ag-1)，能量密度為9.93Wh·kg-1（功率密度為250W·kg-1時）。在2000次循環(huán)后復(fù)合材料的比容量保持率為80.5％，具有長的使用壽命。
　　(3)通過微爆法制備出高度變形的石墨烯(HDG)，形貌表征顯示HDG呈蓬松狀態(tài)，表面有大量褶皺和折疊等變形態(tài)的石墨烯。比表面積測試(BET)以及X射線衍射(XRD)結(jié)果