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Erschienen in: Journal of Polymer Research 11/2023

01.11.2023 | Original Paper

Preparation of polyaniline@graphene nanocomposite with oxidative polymerization of pre-assembled of aniline for supercapacitor electrodes

verfasst von: Aiping Zhu, Jiawen Zhang, Boyi Situ, Yushun Ma, Zhibin Ji, Zhengkang Peng, Zihan Yan, Yusong Tu

Erschienen in: Journal of Polymer Research | Ausgabe 11/2023

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Abstract

In this study, we report a facile strategy to prepare polyaniline and graphene nanopieces (PANI@GNP) nanocomposite by the oxidative polymerization of the aniline pre-assembled on the GNP surface. The morphology, chemical structure and interfacial interaction of the synthesized samples were characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Raman and x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The resulting PANI@GNP nanocomposite with a 0.33:1 mass ratio of PANI to GNP, has a large specific surface area, electron doping interface, excellent conductivity and reversible redox activity. The PANI@GNP symmetrical supercapacitor with the unique π-π electronic interaction demonstrates 351.7 F/g of specific capacitance; 57.5% of the rate property when the the current density increases from 1 to 10 A/g; the capacity retained 80% of the initial value in constant current charge–discharge mode (at the current density of 10 A/g) after 2000 cycles. This scalable preparation process makes PANI@GNP nanocomposite promising application in electrochemical devices.

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2.
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26.
Zurück zum Zitat Park J, Yang X, Wickramasinghe D, Sundhoro M, Orbey N, Chow K-F, Yan M (2020) Functionalization of pristine graphene for the synthesis of covalent graphene–polyaniline nanocomposite. RSC Adv 10(44):26486–26493. https://doi.org/10.1039/d0ra03579c Park J, Yang X, Wickramasinghe D, Sundhoro M, Orbey N, Chow K-F, Yan M (2020) Functionalization of pristine graphene for the synthesis of covalent graphene–polyaniline nanocomposite. RSC Adv 10(44):26486–26493. https://​doi.​org/​10.​1039/​d0ra03579c
29.
Zurück zum Zitat Lv F, Xiong S, Wang X, Chu J, Zhang R, Gong M, Wu B, Li Z, Zhu C, Yang Z, Yang C (2021) Electrochemical fabrication of polyaniline/graphene paper (PANI/GP) supercapacitor electrode materials on free-standing flexible graphene paper. High Perform Polym 33(10):1124–1131. https://doi.org/10.1177/09540083211023128CrossRef Lv F, Xiong S, Wang X, Chu J, Zhang R, Gong M, Wu B, Li Z, Zhu C, Yang Z, Yang C (2021) Electrochemical fabrication of polyaniline/graphene paper (PANI/GP) supercapacitor electrode materials on free-standing flexible graphene paper. High Perform Polym 33(10):1124–1131. https://​doi.​org/​10.​1177/​0954008321102312​8CrossRef
33.
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42.
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47.
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Metadaten
Titel
Preparation of polyaniline@graphene nanocomposite with oxidative polymerization of pre-assembled of aniline for supercapacitor electrodes
verfasst von
Aiping Zhu
Jiawen Zhang
Boyi Situ
Yushun Ma
Zhibin Ji
Zhengkang Peng
Zihan Yan
Yusong Tu
Publikationsdatum
01.11.2023
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Polymer Research / Ausgabe 11/2023
Print ISSN: 1022-9760
Elektronische ISSN: 1572-8935
DOI
https://doi.org/10.1007/s10965-023-03794-4

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