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    中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室在石墨烯（Graphene）基超級電容器電極材料研制方面取得系列進展。

    超級電容器是介于傳統(tǒng)物理電容器和電池之間的一種新型儲能器件，具有綠色環(huán)保、充電時間短、使用壽命長和工作溫度范圍寬等優(yōu)點，其核心部件是性能優(yōu)異的電極材料。石墨烯片（GS），作為一種新型的碳材料，具有良好的導電性和大的比表面積，預計將其作為超級電容器的電極材料具有廣闊的應用前景。但是純石墨烯表面缺少功能基團導致其很難與其它材料復合或在器件上進行組裝，從而限制了其深入應用。因此，對石墨烯表面進行化學修飾以便于獲得各種功能復合材料是當前研究的一個熱點。

    固體潤滑國家重點實驗室研究人員利用化學修飾后的石墨烯（PSS-GS）與聚苯胺（PANi）納米纖維之間的靜電吸附作用，制備了PSS-GS/PANi復合材料膠體溶液，然后抽慮成膜得到了柔性的PSS-GS/PANi復合“紙”電極材料。另外，以PSS-GS和二氧化錳（MnO₂）片為結構構筑單元，以聚電解質為粘結劑，通過層層自組裝技術在導電基片（ITO）上進行組裝得到了多層復合薄膜電極。電化學性能測試表明所制備的“紙”電極和多層復合薄膜電極都具有高的比電容和優(yōu)異的循環(huán)壽命性能，具有很好的應用前景。

圖1 不同PANi含量的PSS-GS/PANi“紙”電極（左）和PSS-GS與PANi納米纖維之間的靜電吸附示意圖（右）

圖2 PSS-GS與二氧化錳在基底上的層層自組裝示意圖

    部分研究結果發(fā)表在近期的New J. Chem.(2011, 35, 369–374)和J. Mater. Chem.(2011, 21, 3397–3403) 期刊上。上述研究得到了國家自然科學基金和中科院“百人計劃”科研項目的支持。

New J. Chem.發(fā)表論文摘要

J. Mater. Chem.發(fā)表論文摘要