编号：NMJS09671
篇名： 柔性超级电容器硫掺杂石墨烯/导电聚合物复合电极材料的制备及性能研究
作者： 秦英1；姚焯1；郑丽君1；包硕1；李鹏2；郭诗淇1
关键词： 硫掺杂石墨烯; 聚苯胺; 聚丙烯酸; 柔性超级电容器;
机构：1.辽宁科技大学材料与冶金学院2.鞍钢股份有限公司能源电力总厂发电事业部
摘要： 物联网、智能医疗和可穿戴电子设备的迅猛发展，对高性能柔性储能器件提出了日益迫切的要求。超级电容器（SC）因其高功率密度和长循环寿命成为理想选择，然而，传统电极材料在柔性条件下常面临比电容有限、机械柔韧性不足以及长期循环稳定性不佳的共性问题，严重制约了其在实际设备中的应用。针对上述挑战，本研究旨在开发一种兼具高电化学性能与优异机械柔性的新型电极材料。通过将硫掺杂石墨烯（SGO）与两种导电聚合物——聚苯胺（PANI）和聚吡咯（PPy）进行三元复合，混合的纳米PANI/PPy导电聚合物相互交织，形成了高导电性的分级多孔网络。SGO中引入的硫原子有效扩大了石墨烯的层间距，显著缓解了石墨烯片层的堆叠问题，暴露更多的活性表面。电化学测试结果表明，所制备的SGO/PANI/PPy三元复合电极材料表现出卓越的性能，其比电容高达561.8 F·g–1，在功率密度为250.62 W·kg–1时，器件的能量密度达到19.51 Wh·kg–1。该电极在经历10000次连续充放电循环后，仍能保持98.12%的初始电容。本研究证实了该三元复合材料作为柔性SCs电极的应用潜力，为通过多组分协同和结构设计解决柔性储能器件的性能瓶颈提供了新的思路。