1. 研究目的与意义（文献综述）
1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）
21世纪，随着新能源领域的快速发展，单纯由电池供能的方式已经无法满足各领域对电能的需求。在此基础上，超级电容器作为一种新型的电能储存器件，已被广泛研究。超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能器件，兼有传统电容器功率密度大和二次电池能量密度高的优点，且充电速度快、循环寿命长、对环境无污染[1]。目前，随着电子器件制造领域的进一步发展，超级电容器也逐步的微型化，微型超级电容器可以有效的应用于各种电子产品中，为电子器件提供电能。但随着微电子领域的高速发展，人们对微型超级电容器的能量密度提出了更高的要求。
根据储能机理的不同，微型超级电容器可以分为双电层微型超级电容器和赝电容微型超级电容器。但是赝电容微型超级电容器储存电荷的能力远远高于双电层微型超级电容器，相同电极面积下的质量比容量是双电层微型超级电容器的10至100倍[2-3]。相比于双电层微型超级电容器通过界面双电层脱吸附的储能方式，赝电容微型超级电容器主要通过电极表面或体相中发生高度可逆的氧化还原反应或者化学吸附与脱附来进行能量储存，可以获得更高的比容量[4]。聚苯胺基的微型超级电容器就是一种典型的赝电容微型超级电容器，在充放电过程中聚苯胺电极表面会发生氧化还原反应，这个过程主要依赖离子的吸附与脱附完成，具有较大的电化学存储潜力[5-7]。并且聚苯胺的环境稳定性良好，在空气和酸性溶液中都可以稳定的存在，原料易得、制备方法也相对简便，是一种极具应用前景的赝电容电极材料。但聚苯胺电极材料与大多数赝电容电极材料一样，电子电导率较低，所以聚苯胺基微型超级电容器比容量并不高，极大地限制了它在电化学储能领域的发展。因此，为了进一步提高聚苯胺电极材料的电化学性能，通常添加高电导率碳基材料作为弥补，导电性良好的石墨烯就是首选的碳基材料[8-9]。作为一种由碳原子构成的单层片状新材料，由于碳原子sp2杂化轨道组成的六角形构成了可供电子随意移动的大∏键，所以将石墨烯材料应用在超级电容器的电极材料中，可以有效增加电极材料传输电荷的能力[10-14]。但石墨烯在微型超级电容器中的作用机理尚未完全明确，虽然石墨烯层状结构有利于电子在层间的水平传导，但层间的垂直传导不太理想。因此，通过石墨烯表面修饰，以促进其层间载荷子传导可能是石墨烯应用的下一个研究方向[15-17]。
2. 研究的基本内容与方案
2、基本内容和技术方案
2.1基本内容
拟采用紫外光刻技术、物理气相沉积技术以及电化学沉积技术构筑基于纯聚苯胺结构、石墨烯-聚苯胺异质结构及多孔石墨烯-聚苯胺异质结构的微型超级电容器。利用拉曼光谱（raman）、x射线光电子能谱（xps）、扫描电子显微镜（sem）、透射电子显微镜（tem）等对微型器件的结构进行分析。通过循环伏安法、恒电流充放电及交流阻抗谱等技术对所制备三种器件结构的电化学性能进行系统的表征。对器件的能量密度、功率密度和循环稳定性进行系统的总结与评估，并提出微型超级电容器中石墨烯的本征电化学储能增强机制。
3. 研究计划与安排
3、进度安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－8周：探索石墨烯及多孔石墨烯在硅片上的涂覆工艺，再通过电化学聚合法在硅片上沉积聚苯胺薄膜，实现异质结构电极材料的构筑。
4. 参考文献（12篇以上）
4、参考文献
课题毕业论文、开题报告、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
