目前,人们对于石墨烯复合织物超级电容器的研究还有很多局限性。首先,大部分还原氧化石墨烯由于还原不彻底,残留的含氧基团会使还原氧化石墨烯易于团聚,导致电化学性能仍无法接近石墨烯;其次,消除含氧基团的还原方式使得还原后的氧化石墨烯和其他复合材料的结合能力下降;第三,研究人员对聚吡咯在吡咯还原石墨烯上充分链增长后呈现出的电化学性能的研究非常缺乏。针对消除含氧基团的还原氧化石墨烯织物电极的制备方法与后续聚合导电高聚物的结合力方面的局限性,本课题提出了一种使用吡咯还原氧化石墨烯(GO)再聚合吡咯使之在石墨烯上有序链增长的制备方法,采用浸渍、化学还原、原位聚合等工艺,制备出PPY/Nr GO/PET织物电极,吡咯还原能够有效降低GO表面含氧基团的数量,且在氧化石墨烯表面产生聚吡咯低聚体使得原位聚合过程中聚吡咯能有效的链增长,具备较大的实际比表面积增强赝电容性能;PPY/N-r GO/PET织物电极优异的电化学性质包括,被有效修复还原的氧化石墨烯提供的双电层电容,吡咯还原氧化石墨烯部分提供的赝电容,以及原位聚合聚吡咯的有效表面积和阴离子间掺杂/脱掺杂过程中产生的赝电容。在此基础上,本课题对PPY/N-r GO/PET织物电极在循环伏安法(Cyclic Voltammetry,简称“CV”)展现出的电容性能、循环充放电(Galvanostatic charge-discharge,简称“GCD”)过程中的电化学性能等进行了研究,使该测试结果更能够反映真实的应用情况。主要内容如下:(1).采用吡咯低温还原技术,将多次浸渍-烘干后制备的GO/PET织物还原,GO/PET织物单位面积能够实现7.5%的增重。在90℃反应6 h制成的N-r GO/PET织物电极面积比电容达到(26.35 m F·cm-2),且电极材料不会产生明显的极化现象。(2).为了进一步研究织物在还原过程中的电化学性能,本课题对还原织物的XPS曲线进行深度研究。探究不同还原方法制备的还原织物的还原机理以及织物上基团的含量和分布。在N-r GO/PET织物中,C=O特征峰明显消失,同时新的C-N峰和C=N峰出现,分别在键能为398.9 e V和401.2 e V处。吡咯在还原GO的同时,聚吡咯低聚体也通过共价键的形式与GO/PET织物有效结合。(3).采用原位聚合方法在N-rGO/PET织物表面聚合上使用十二磺酸苯磺酸钠(AQSA)掺杂的聚吡咯,该织物电极表面聚吡咯的有效表面积远大于在相同条件(0℃、1 h)下制备的PPY/GO/PET织物,在0℃、8 h条件下充分反应制备的PPY/N-r GO/PET织物电极,单位面积增重率达到3.6%,在0.1 m A下的面积比电容为94.5m F/cm2。由吡咯还原形成的聚吡咯核能有效促进链增长,长线状聚吡咯有利于阴离子与聚吡咯在氧化还原过程中的掺杂与脱掺杂,从而提供更优异的电化学性能。(4).通过对PPY/N-r GO/PET织物电极在室温空气中和在0.9%生理盐水溶液中放置后,电化学性能的变化,分析PPY/N-r GO/PET织物电极作为储能元件的耐久性。测试结果显示,PPY/N-r GO/PET织物电极在空气中自然放置1?12天,电容在第5?7天时显著下降,电容保持率为47.13%;在0.9%Na Cl溶液中自然放置1?12天,电容性能几乎不随时间的延长而发生改变,12天后电容保持率达到94.2%。(5).PPY/N-r GO/PET织物电极在弯曲1000次后的电容保持率为88.72%,通过对织物变形中和各应用环境中的电化学性能及稳定性进行研究,分析N-r GO/PET织物电极作为储能元件应用在织物中的耐疲劳性和循环性能。