赵子健　张兆发　张迁迁　肖天骏　谢昊天　姜舒宁　闫亚东　张德锁

摘要：为了开发柔性石墨烯基功能复合纤维材料，分别制备了氧化石墨烯和盐酸掺杂聚苯胺，将两者混合后利用湿法纺丝制备了氧化石墨烯/聚苯胺复合纤维，并通过化学还原得到石墨烯/聚苯胺复合纤维。对所制备的复合纤维结构、力学性能及电化学性能进行了表征和测试分析。结果表明，所制备的石墨烯基复合纤维由石墨烯片堆叠的蜂窝状框架和包裹的聚苯胺颗粒构成，氧化石墨烯/聚苯胺复合纤维断裂伸长率高达14.92%，还原后仍可保持在5.57%，断裂强度为25.55MPa，其比电容可达72.95mF/cm2。说明复合纤维具有良好的柔韧性和优异的电化学性能，为其在柔性电极、智能可穿戴方面提供了开发应用的潜力。

关键词：石墨烯;聚苯胺;纤维;柔性电极;超级电容

中图分类号：TS102.5

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2021）01-0089-08

作者简介：赵子健（1999-），男，山西太原人，2017级纺织工程专业本科生。

Abstract：Forpurposeofdevelopingflexiblegraphene-basedfunctionalcompositefibermaterials，graphemeoxide（GO）/polyaniline（PANI）compositefiberwaspreparedbymeansofwetspinningwithmixtureofGOandhydrochloricacidmingledPANI.Onthisbasis，graphene/PANIcompositefiberwasobtainedbychemicalreduction.Thestructure，mechanicalpropertiesandelectrochemicalpropertiesofthepreparedgraphene-basedcompositefiberwerecharacterizedandtestedforanalysis.TheresultsindicatethatthepreparedfiberiscomposedofahoneycombframeformingbygraphenesheetsstackingandthewrappingPANIparticles.TheelongationatbreakofGO/PANIfiberisashighas14.92%andstillcanremainat5.57%afterreduction，thebreakingstrengthis25.55MPa，andthespecificcapacitancecanbeupto72.95mF/cm2.Thissuggeststhatthecompositefiberisofgoodflexibilityandexcellentelectrochemicalproperties，andhasthepotentialofdevelopingandapplyinginflexibleelectrodeandsmartwearables.

Keywords：graphene;PANI;fiber;flexibleelectrode;supercapacitor

单层碳原子构成的石墨烯，自发现至今一直是材料界关注和研究的热点。石墨烯是目前世界上最薄且强度最高的材料，具有优异的力学、热学、电学和光学性能，应用前景十分广阔[1-2]。石墨烯优异的性能来源于其独特的结构，但特殊的共轭电子结构，使其片层之间具有较强的范德华力，从而极易发生片层间的堆砌与团聚，并导致其不溶于绝大多数的有机和无机溶剂。这就限制了直接以石墨烯为原料来制备宏观石墨烯功能材料，如一维的纤维材料。……