导电聚合物在充放电过程中也会发生氧化和还原反应,在聚合物膜上快速产生p型或者是n型掺杂,从而使得聚合物储存了密度很高的电荷,因此就能够产生很大的法拉第赝电容。而在现有的导电聚合物中，聚吡咯(PPy)以比容量高、工艺简单的优势成为了一种优良的超电容电极材料，所以本次实验同样选择聚吡咯为第三者增强电极电化学性能的电极改性材料。

1.2 石墨烯的研究

石墨烯已经毫无悬念的成为近几年来，各个领域包括物理学界、化学界乃至新闻界都热切关注的新宠，因为它独特的结构为它在各个领域的应用提供了无限多的可能性。而这一切的一切，都要追溯到2004年，英国曼彻斯特大学的物理学教授Geim等人通过简单的机械剥离法、更简单的说就是胶带剥离石墨的方法获得了单层石墨烯[3]，从而引发了这场关于石墨烯的研究热。

1.2.1 石墨烯简介

    石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，以它为基本单元，还可以构造出许许多多其他维数的石墨类的材料。它可以卷曲成零维的富勒烯，卷成一维的纳米管或者堆积成三维的石墨(图1-1)。而这种特殊的结构又决定了它具有良好的力学和电学性能。

    石墨烯优良的特性有很多，比如说它有高达1,100GPa的杨氏模量值、约5000J/(m·K·s）的导热率[4]，同时，它最为值得一提的还有它较大的表面积值，同时，它还具有双极场效，通过调制电压，它的载流子可以在电子和空穴间连续地过渡，使其显现出n型或者是p型的特性，并表现出很高的灵敏度。另外，石墨烯在太阳能电池、储氢材料等方面也有巨大的应用前景。具体来说，石墨烯优异的性能包括以下几个方面：首先是它的电学性能。石墨烯最突出的特性是其电子的运动速度达到了15000 cm／(V·s)，相当于光速的1／300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。石墨烯中电子的性质与相对论中的微子十分相似。而且，几层的石墨烯也同样表现出特别的电子性质。双层的石墨烯是目前已知的位移电子能带结构随电场效应显著改变的物质，并且这种改变可以连续的从0eV改变到0．3eV；其次是石墨烯具有优异的力学性能(1060 Gpa)[5]，这是因为在外力作用下，由于原子面的自适应扭曲，碳碳键不容易断开，石墨烯晶格结构能够保持相对稳定，因此在宏观上表现为强度高，不易产生折断、刺破、撕裂的现象。Lee Changgu等[通过实验证明了石墨烯的强度高于钢铁，特别是断裂强度达到了42 NM-1，而硬度竟惊人地超过了天然钻石；最后值得一提的还有它的光学性能。石墨烯特殊的结构使其具有特殊的光学性质，对于传统的光谱段，石墨烯有着相当的阻扰作用：在可见光波段，Geim等发现单层原子厚度的石墨烯可以吸收大约2．3％的可见光[6]。

        图1-1石墨类系列材料

石墨烯是组成其它石墨类材料的基石：（b）通过包裹形成零维的球形富勒烯分子；(c)沿某一方向卷可成一维纳米碳管；(d)通过一层层地堆叠形成石墨体材料。

1.2.2 石墨烯的制备方法

常见的氧化石墨及石墨烯的制备方法可以概括成以下几种:

1、微机械剥离法：这是方法是最简单的，同时也是我们最早就开始使用的。顾名思义，这种方法就是直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剪裁下来，前面在简介中提及的Geim研究组就是使用透明胶带反复剥离SiO2/Si基体上多余石墨片，在Si晶片上获得厚度仅为几个单原子层厚的石墨烯片。 石墨烯/MnO2/PPy超级电容器材料的制备与研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_75937.html