用于高性能锂硫电池的聚苯胺涂层活性炭气凝胶/硫复合材料

背景

便携式电子产品、电动汽车 (EV) 和智能电网系统的发展不断要求具有高能量密度、长寿命和低成本的可充电电池。锂硫 (Li-S) 电池由于其高理论容量（1675 mAh g ⁻¹ ）已成为下一代锂二次电池最有希望的候选者之一 ) 和理论能量密度 (2600 Wh kg ⁻¹ , 2800 瓦时 l ⁻¹ ， 分别）。此外，从实用的角度来看，与其他传统过渡金属氧化物正极材料相比，硫元素天然丰富、成本低、无毒、环保[1,2,3]。尽管有这些优点，但由于以下导致活性材料利用率低和循环性差的关键问题，Li-S 电池的实际应用受到阻碍：（1）硫的电子和离子电导率低（5×10 ^{- 30} S cm ⁻¹ ) 及其放电产物 Li2S/Li2S2 [4]； (2)中间多硫化物在电解液中严重溶解，形成所谓的穿梭效应[5]； (3) 电池放电期间的大体积膨胀 (~ 76%) [6]。近年来，为了提高硫基正极的性能做出了巨大的努力，包括使用各种无机/有机导电基材 [7,8,9]，改性隔膜/锂负极 [10, 11] 和优化粘合剂 [ 12]/电解质[13]用于提高正极的电导率、减轻多硫化物的扩散和适应体积膨胀。

在各种导电基材中，多孔碳材料因其高表面积、良好的导电性和优异的电化学稳定性而备受关注。碳/硫正极的最新进展表明，作为硫主体材料的多孔碳可以有效地克服上述缺点并证明循环稳定性提高[14,15,16]。碳气凝胶 (CA) 具有中等表面积，并且 3D 互连的分层多孔纳米网络被认为是硫主体材料的理想候选者。殷等人。据报道，具有丰富的窄微孔的 CA 可用作硫浸渍的固定剂主体，并为 S/CA 混合正极获得优选的可逆容量和优异的循环稳定性 [17]。方等人。通过常压干燥与不同比例的原材料合成了多种 CA，并讨论了它们的 Li-S 电池性能 [18]。然而，以上所有这些都使用了 CA 自身相对较低的比表面积（低于 700 m ² g ⁻¹ ) 和小孔体积（低于 1.1 cm ³ g ⁻¹ )，限制了硫的负载量并削弱了碳/硫复合材料的容量。

为了增加硫负载以改善电化学性能，需要碳气凝胶的高孔体积和比表面积。目前，化学活化是增加碳材料孔容和表面积的重要方法。然而，在低活化比下获得高表面积和大孔体积的活性炭，以减少活化剂的消耗，减少环境污染仍然是一个挑战。此外，碳气凝胶通常由较大的介孔组成，不利于硫的螯合。因此，在高硫负荷条件下，解决硫溶解问题更为重要。最近，一些研究表明，通过使用导电涂层，如石墨烯 [19]、还原氧化石墨烯 [20] 和包括聚苯胺 (PANi) 在内的导电聚合物，可以进一步提高碳/硫复合材料的容量和循环稳定性。 21, 22]、聚吡咯 (PPy) [23] 和聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）-聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT:PSS）[24]。碳/硫复合材料外表面上的导电壳不仅可以容纳和捕获多硫化物以最大限度地减少活性材料损失，而且还为离子和电子传输提供了更短的路径长度，进一步提高了复合材料的导电性，从而导致更好的反应动力学和增强的倍率性能。作为一种常见的导电聚合物，聚苯胺已被广泛用于改善超级电容器 [25]、化学传感器 [26] 和锂离子/燃料电池 [27, 28] 的电化学性能，作为导电基质或软改性框架碳表面由于其合成过程简单、放大、自愈、相对较高的导电性、内在充足的氮官能团和环境稳定性。

在这项工作中，我们采用活性炭气凝胶（ACA-500）作为硫浸渍的固定剂主体，通过 KOH 活化有机气凝胶（RC-500）以 1:1 的低比例制备（如方案 1 所示） ）。 ACA-500 拥有高表面积 (1765 m ² g ⁻¹ ), 大孔体积 (2.04 cm ³ g ⁻¹ ) 和分级多孔纳米网络，ACA-500-S 复合材料含有相对较高的硫含量 (63%)。此外，聚苯胺用于通过原位化学氧化聚合涂覆在 ACA-500-S 复合材料的表面上，以防止活性硫和多硫化物物种溶解在电解液中。结果表明，由于聚苯胺涂层的存在，ACA-500-S@PANi 复合材料与未涂层的 ACA-500-S 和文献中的其他涂层复合材料相比，具有更好的初始容量和循环稳定性。

ACA-500-S@PANi制备示意图

方法/实验

样品准备

RF 有机气凝胶和活性炭气凝胶是根据先前描述的方法制备的 [29]。详细步骤如下：将所有具有预先计算好的配方（R:C 摩尔比为 500:1）的反应物，包括间苯二酚 (R)、甲醛 (F)、去离子水 (W) 和十六烷基三甲基溴化铵 (C)，转移到一个玻璃小瓶（20 毫升）并在室温下通过磁力搅拌器混合。然后，将小瓶密封并放入水浴（85°C）中固化 5 天。固化后，凝胶在室温下在空气中直接干燥 24 小时，在 50°C 下 24 小时，在环境压力下在 100°C 下依次干燥 3 小时。随后，将所得 RF 有机气凝胶在 500°C 下退火 3 小时，加热速率为 5°C min ^-1 在 N2 流量下 (400 ml min ⁻¹ )，获得 RC-500-S500。根据以下程序 [30] 制备活性炭气凝胶 (ACA-500)：将约 2 g RC-500-S500 与氢氧化钾 (KOH) 以 1:1 的质量比在玻璃烧杯中混合，然后将 10添加约 15 ml 乙醇以溶解 KOH。混合物在 110°C 下干燥，然后在管式炉中在 900°C 下以 5°C min ^-1 碳化 3 小时 在氮气流下 (400 ml min ⁻¹ ）。冷却至室温后，取出所得物质，用10% HCl溶液和蒸馏水洗涤。最后，将材料在 110°C 下干燥 6 小时。所得产品称为ACA-500。

ACA-500-S 复合材料是通过将 ACA-500 和元素硫的混合物（质量比 =3:7）加热熔融制备的。 ACA-500-S@PANi 复合材料是通过在 ACA-500-S 复合材料表面在冷冻温度下原位化学氧化聚合制备的，如文献 [31] 中所述。通常，通过超声将 ACA-500-S 复合材料（0.2 克）分散在蒸馏水/丙酮（27 毫升/3 毫升）混合溶液中。然后，向其中加入苯胺单体 (0.28 g) 和 1 M HCl 溶液 (15 ml)，并将混合物在 0°C 下剧烈搅拌 15 分钟。随后，将预冷的 (NH4)2S2O8 水溶液（0.123g 溶于 30ml 蒸馏水中）逐滴加入上述反应物溶液中。在搅拌下持续反应 6 小时后，过滤沉淀并用蒸馏水和乙醇洗涤直至滤液变得透明。然后，将产物在真空烘箱中在 50°C 下干燥过夜以获得 ACA-500-S@PANi。通过热重分析 (TGA) 计算所制备的 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料中的硫含量。类似地，我们在 ACA-500 和硫的质量比为 1:3 和 2:3 的情况下制备了硫含量为 70% 和 54% 的 ACA-500-S 复合材料（表示为 ACA-500-S-70% 和 ACA-500-S -54%，分别）。在苯胺单体与C/S复合材料的质量比下，以ACA-500-S-54%和ACA-500-S-70%为原料制备了硫含量为45%、55%和61%的ACA-500-S@PANi复合材料分别为 0.05:0.1 (~ 0.5)、0.05:0.1 (~ 0.5) 和 0.025:0.1 (~ 0.25)（表示为 ACA-500-S@PANi-45%、ACA-500-S@PANi-55% , 和 ACA-500-S@PANi-61%，分别）。

样本表征

使用场发射扫描电子显微镜（FESEM，JSM-6330F）和透射电子显微镜（TEM，Tecnai G2 Spirit）观察样品的形貌和微观结构。 FTIR 光谱是使用 Equinox 555（Bruker，德国）从 400 到 4000 cm ^-1 记录的 2 厘米以下 ⁻¹ 解决。孔隙率是使用 Micromeritics ASAP 2020 仪器在 77 K 下测定的。根据多点 Brunauer-Emmett-Teller (BET) 理论分析表面积测量值。基于原始密度函数理论（DFT）计算孔径分布。进行 TGA (Netzsch TG-209) 以确定复合材料中的硫含量。 X 射线衍射 (XRD) 图案使用 Cu Kα 辐射（40 kV，26 mA）在 D-MAX 2200 VPC 衍射仪上记录。在环境条件下使用激光微拉曼光谱仪（Renishaw inVia）在 633 nm 激光激发下测量和收集拉曼光谱。 X射线光电子能谱（XPS）测量在ESCALab250仪器上进行。

电化学测量

通过在 N 中混合 80 wt% ACA-500-S@PANi 或 ACA-500-S 复合材料、10 wt% Super P 和 10 wt% 聚偏二氟乙烯制成阴极浆料 -甲基吡咯烷酮 (NMP) 溶剂。然后，将浆液涂在一块碳涂层铝箔基材上。将所得电极膜在 60°C 下干燥 12 小时并冲压成直径为 12 毫米的圆盘。 Li-S 电池与 CR2032 硬币型电池组装在一起，该电池具有碳/硫阴极、商用聚丙烯隔板 (Celgard 2400) 和锂箔阳极，置于充满氩气的手套箱中，水分和氧气含量低于 1.0 ppm。使用的电解质是新制备的双（三氟甲磺酰基）亚胺锂 (1 M) 在 1,2-二甲氧基乙烷 (DME) 和 1,3-二氧戊环 (DOL) 中的溶液（体积比 =1:1），包括 LiNO3 ( 1 wt%) 添加剂。循环伏安 (CV) 在 CHI660C 电化学工作站上以 0.2 mV s ^-1 的扫描速率测量 在 1.7 和 2.8 V 之间。使用 LAND CT2001A 电池测试系统在室温下在 1.7~2.8 V 的电位范围内进行恒电流充电/放电测试。值得注意的是，这项工作中的所有比容量数据仅基于硫的质量计算。使用Zahner IM6ex电化学工作站记录细胞的电化学阻抗谱（EIS）数据，该工作站在100 kHz至10 mHz的频率范围内以5 mV的扰动幅度进行。

结果与讨论

FESEM 和 TEM 用于研究 ACA-500、ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 的形貌，图像如图 1 所示。从图 1a 中可以看出 ACA -500 呈现出具有约 10~30 nm 纳米颗粒的三维交联碳网络微结构。在包封硫并涂覆PANi后，ACA-500-S和ACA-500-S@PANi表现出与ACA-500相似的形态（图1b、c）。在 ACA-500-S 表面没有发现明显的大团块，表明在热熔过程中硫已经扩散到 ACA-500 的纳米孔中。 ACA-500-S@PANi的形貌与ACA-500-S几乎相同，表明PANi均匀分布在ACA-500-S基材表面。这些结果也可以通过 TEM 图像进行验证（图 1d-f）。 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的高分辨率 TEM 图像结合了碳、硫、氮和氧的相应元素映射（附加文件 1：图 S1 和 S2）也揭示了均匀分布这些复合材料中的硫。他们还证实了PANi涂层不会改变碳基体中的硫分布。

a 的 SEM 图像 ACA-500，b ACA-500-S 和 c ACA-500-S@PANi； d 的 TEM 图像 ACA-500，e ACA-500-S 和 f ACA-500-S@PANi

ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的 FTIR 光谱如图 2 所示，与文献 [32] 中报道的结果完全匹配。在 ACA-500-S@PANi 光谱中，特征峰位于 1576 和 1493 cm ⁻¹ 分别归因于醌环和苯环的振动。 3433 cm ⁻¹ 处的宽峰 分配给来自PANi的仲胺N-H拉伸模式。 1298、1134 和 796 cm ^-1 处的其他波段 分别与芳香仲胺的 C-N 拉伸、芳香族 C-H 面内弯曲和面外弯曲振动有关。这些结果证实了在 ACA-500-S 复合材料表面成功涂覆聚苯胺。在这里，PANi 作为软缓冲剂可以桥接碳和硫，增强它们的紧密接触，缩短电荷传输距离，并且被认为能够捕获多硫化物的负离子并适应体积膨胀。因此，ACA-500-S@PANi复合材料可改善Li-S电池的电化学性能。

ACA-500-S和ACA-500-S@PANi复合材料的FTIR光谱

ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料通过 XRD 和拉曼光谱进一步表征（图 3）。图 3a 分别显示了纯硫、ACA-500、ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的 XRD 谱。显然，在 ACA-500-S 或 ACA-500-S@PANi 复合材料中都没有观察到与正交硫相关的结晶峰，这表明硫结合了碳基体的孔隙并以无定形状态存在。 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的 XRD 图中出现了一个以 24° 为中心的宽衍射峰，这归因于无定形活性炭气凝胶。低于 500 cm ⁻¹ 无可见信号 在拉曼光谱中发现（图 3b），进一步证明硫均匀分散。对于碳材料的石墨化程度，计算D-band和G-band强度的比值。 我 D/我 ACA-500-S的G值(1.17)高于ACA-500的G值(1.10)，说明硫渗透后ACA-500的无序度增加[33]。

一 XRD图谱和b 纯硫、ACA-500、ACA-500-S和ACA-500-S@PANi复合材料的拉曼光谱

XPS 用于分析 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料中硫和氮的化学状态（附加文件 1：图 S3 和 S4）。附加文件 1 中的 ACA-500-S 复合材料的调查 XPS 光谱：图 S3a 显示了以 164.0、228.9、284.8 和 532.6 eV 为中心的四个峰，这些峰分配给 S 2p、S 1s、C 1s 和 O 1s，分别表示 S、C 和 O 元素的存在。附加文件 1 中的 C 1s 区域光谱：图 S3b 显示 284.8 eV 处的一个主峰，表明 C-C 键的存在和 ACA-500 底物的无定形特征。 S 2p 光谱已在 164.0 和 165.2 eV 处拟合并解卷积成两个不对称峰，分别对应于 S 2p3/2 和 S 2p1/2，在 S 2p3/2 和 S 2p3/2 和S 2p1/2（163.6 和 164.8 eV）自旋轨道水平 [34,35,36]。附加文件 1 中 ACA-500-S@PANi 的 N 1s 区域光谱：图 S4b 在 399.8 eV (–NH–) 和 401.1 eV (–NH ⁺ )，表明在ACA-500-S@PANi 表面上包覆的PANi 呈翡翠盐状态[37]。

ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的硫含量由热重分析确定。图 4 显示了纯硫、PANi、ACA-500、ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 在 N2 流中的 TGA 曲线，表明纯硫在 350°C 左右完全燃烧，并且该温度延迟到ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料中的温度为 430°C，这意味着纳米多孔碳材料对硫的限制作用。 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料中的硫含量分别计算为约 63% 和 37.4%。氮气吸附-解吸等温线用于检查 ACA-500、ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的孔隙特征（图 5，附加文件 1：表 S1）。如图 5a 所示，ACA-500 在 IUPAC 分类中表现出 IV 型等温线，具有典型的中孔滞后回线 [38]。在低相对压力下的非常高的氮吸附表明碳框架内存在巨大的微孔。吸附曲线逐渐上升，在P附近没有达到平台 /P 0 of 1.0，暗示存在大量间隔介孔。这一结论也得到了基于 DFT 理论的孔径分布曲线的验证。 ACA-500 的孔径分布曲线显示微孔位于 1.3 nm 左右，中孔位于 2.6 和 27 nm（图 5b）。如附加文件 1：表 S1 所示，ACA-500 的表面积高达 1765 m ² g ⁻¹ 和 2.04 cm ³ 的大孔体积 g ⁻¹ . ACA-500-S和ACA-500-S@PANi复合材料的比表面积和孔容明显降低至31 m ² g ⁻¹ 和 0.207 厘米 ³ g ⁻¹ 和 26 m ² g ⁻¹ 和 0.116 厘米 ³ g ⁻¹ 渗入硫磺并涂上PANi后。孔径分布曲线表明，ACA-500-S和ACA-500-S@PANi中的孔减少或消失，表明硫已掺入ACA-500和PANi的纳米孔中并均匀包覆在表面ACA-500-S。

PANi、纯硫、ACA-500、ACA-500-S和ACA-500-S@PANi复合材料的TGA曲线

一 N2 吸附-解吸等温线和b ACA-500、ACA-500-S和ACA-500-S@PANi的孔径分布曲线

ACA-500-S@PANi 复合材料的电化学性能如图 1 和图 5 所示。 6和7，同时给出ACA-500-S复合材料的比较。 ACA-500-S@PANi 复合材料在 0.2 mV s ⁻¹ 的前四次循环伏安曲线 （图 6a），在 ~ 2.27 和 ~ 2.01 V 处的两个主要还原峰（相对于 Li/Li ⁺ ) 在阴极扫描期间观察到，这对应于从硫到长链多硫化物 (Li2S x , 4 <x ≤ 8)，进而达到 Li2S2/Li2S。 ~ 2.34 V 处的氧化峰归因于 Li2S2/Li2S 氧化成长多硫化物或硫。图 6b 显示了 ACA-500-S@PANi 复合材料在 0.1C 和 1.7 和 2.8 V 之间的前三个充电/放电曲线。放电曲线呈现两个典型的平台，这可以归因于元素硫在此期间的两步反应放电过程，与 CV 测量结果一致。几乎重叠的上部放电平台在此过程中表现出罕见的活性材料损失和高电化学稳定性。下部放电平台急剧下降，表明该阶段 ACA-500-S@PANi 复合材料的反应动力学缓慢、多硫化物部分溶解和活性材料损失。 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料的倍率性能通过在每个电流密度下应用从 0.2 到 3C 的渐进电流速率持续 10 个循环来评估，如图 6c 和附加文件 1 所示：图 S5 .显然，ACA-500-S@PANi 电极提供了 1208、1022、933、616 和 542 mAh g ^-1 的高比容量 分别在 0.2、0.5、1、2 和 3C。这些容量值优于仅提供 1082、893、790、272 和 237 mAh g ^-1 放电容量的 ACA-500-S 电极 .当电流密度从3恢复到1C和0.5C时，原来的容量几乎完全恢复了。 877 mAh g ⁻¹ 的放电容量 在 1C 和 982 mAh g ⁻¹ ACA-500-S@PANi 电极在 50 次循环后获得了 0.5C 的温度，表明电极具有优异的倍率性能和高稳定性。图 6d 显示了新制备的 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 电极的电化学阻抗谱。这两个电极的奈奎斯特图由高频和中频区域的半圆对应电荷转移电阻和低频区域的斜线组成，反映电极内的离子扩散阻力。显然，ACA-500-S@PANi复合材料的电荷转移电阻低于ACA-500-S，这可归因于高导电聚苯胺涂层的引入，提供了有效的电子传输路径。 <图片>

一 前四个循环伏安曲线在 0.2 mV s ⁻¹ 和 b ACA-500-S@PANi正极在0.1 C时的前三个充电/放电曲线； c 评价性能和 d ACA-500-S和ACA-500-S@PANi正极的EIS光谱

ACA-500-S和ACA-500-S@PANi正极的1C循环性能

为了进一步研究改进的电化学可逆性和循环性能，在 1C 下对 ACA-500-S 和 ACA-500-S@PANi 复合材料进行了长时间循环测试（图 7，附加文件 1：图 S6）。 ACA-500-S@PANi 复合材料具有 926 mAh g ⁻¹ 的高初始放电容量 并且仍保持 615 mAh g ⁻¹ 的可逆容量 700 次循环后容量保持率为 66.4%，每次循环衰减率为 0.48‰。相比之下，ACA-500-S 的初始放电容量高达 916 mAh g ⁻¹ 并且仍然保留 493 mAh g ⁻¹ 超过 700 次循环，容量保持率为 53.8%，每次循环衰减为 0.66‰。两种复合材料在整个循环过程中的库仑效率保持在 99% 左右。此外，为了证明与 ACA-500-S 相比，ACA-500-S@PANi 锂硫电池性能的改进归因于 PANi 涂层，而不是低硫含量，我们进一步检查了一对夫妇的电化学性能ACA-500-S@PANi-55% 和 ACA-500-S-54% 复合材料的硫含量相似（55 对 54%，附加文件 1：图 S7）。如附加文件 1 所示：图 S8a–c，ACA-500-S@PANi-55% 的速率性能优于 ACA-500-S-54%，并提供 1109、880、741、602 和 447 的可逆容量毫安 g ⁻¹ 分别在 0.2、0.5、1、2 和 3C 时大于 921、693、580、499 和 402 mAh g ^-1 对于 ACA-500-S-54%，证实了 PANi 涂层的优势。得益于PANi涂层，ACA-500-S@PANi复合材料在进一步增加硫含量时表现出优异的稳定性。如附加文件 1：图 S8d 所示，ACA-500-S@PANi-45% 的初始容量为 815 mAh g ⁻¹ 并保持 687 mAh g ⁻¹ 的可逆容量 100 次循环后以 1C 倍率充电，容量保持率为 84.3%。 ACA-500-S@PANi-61% 提供 611 mAh g ⁻¹ 初始容量并保持 416 和 394 mAh g ⁻¹ 100 次和 120 次循环后的可逆容量分别为 68.1% 和 64.5%。 ACA-500-S@PANi-45% 和 ACA-500-S@PANi-61% 如此出色的循环稳定性已经超过了许多其他在以前的工作中报道的具有相似硫含量的其他PANi 涂层碳/硫复合材料（附加文件 1 :表S2).

总体而言，ACA-500-S@PANi 复合材料增强的电化学性能应归因于基质中的活性炭气凝胶骨架和表面的 PANi 涂层对优异导电性的协同作用。具有高表面积和独特的 3D 互连分层多孔结构的 ACA-500 框架为硫和高导电性 PANi 涂层提供了有效的导电网络，它不仅作为碳和硫之间的纽带，增强了它们的紧密接触，而且缩短了离子和电子的传导路径，但也阻止了多硫化物物种的溶解并适应充放电过程中的体积变化。

结论

综上所述，通过在硫热处理得到的 ACA-500-S 复合材料表面原位化学氧化聚合苯胺，成功制备了聚苯胺包覆的活性炭气凝胶/硫复合材料（ACA-500-S@PANi）。和 ACA-500。 ACA-500 具有高表面积 (1765 m ² g ⁻¹ ) 和分级多孔纳米网络结构是通过有机气凝胶 (RC-500) 的 KOH 活化方法合成的。 ACA-500-S@PANi复合材料比ACA-500-S复合材料表现出更优异的电化学性能。它显示出 1208 mAh g ⁻¹ 的高可逆容量 在 0.2C 并保持 542 mAh g ⁻¹ 即使在高速率（3C）。此外，它的初始放电容量为 926 mAh g ⁻¹ 并表现出 66.4% (615 mAh g ⁻¹ ) 和极低的容量衰减率 (0.48‰ 每个循环) 在 1C 下 700 次循环后。 ACA-500-S@PANi 复合材料显着改善的电化学性能应归功于其高表面积、独特的 3D 互连分层多孔碳网络框架和高导电性 PANi 涂层。 PANi层不仅作为碳和硫之间的纽带，增强了它们的紧密接触，而且对多硫化物提供了强大的物理和化学约束，最大限度地减少了活性材料的损失，缩短了离子和电子的传输距离，进一步提高了多硫化物的导电性。复合。

缩写

ACA-500：

活性炭气凝胶

ACA-500-S：

活性炭气凝胶/硫复合物

ACA-500-S@PANi：

聚苯胺包覆活性炭气凝胶/硫复合材料

CA：

Carbon aerogels

简历：

Cyclic voltammogram

FESEM:

Field emission scanning electron microscopy

FTIR：

傅里叶变换红外光谱

PANi:

Polyaniline

RC-500:

Organic aerogel

TEM：

透射电子显微镜

TGA：

热重分析

XPS：

X射线光电子能谱

XRD：

X射线衍射