碳-聚苯胺復合電極材料的制備及其電化學性能研究.pdf

1、超級電容器作為新型的儲能裝置，因其優(yōu)良的功率密度，庫倫效率及循環(huán)壽命等優(yōu)點已經成為能源領域的一個研究熱點。本文通過導電聚苯胺和碳材料的復合，很好地發(fā)揮這兩大類材料的協(xié)同效應，制備出具有高比容量值，高的倍率性能和良好循環(huán)穩(wěn)定性的復合材料。
　　論文首先采用原位滴加法制備了一系列棒狀聚苯胺（PANI）電極材料。以不同摻雜酸作為介質，過硫酸銨為引發(fā)劑，以苯胺為單體合成。研究發(fā)現，以鹽酸作為摻雜酸，0-5℃下反應12小時所得到的聚苯胺為細

2、長的棒狀結構。作為超級電容器電極材料，該材料展示出高的比容量值等優(yōu)異電化學性能。在1M H2SO4電解液中，0.5Ag-1電流密度下該材料的比電容可達390Fg-1，當電流密度增至5Ag-1時，比電容保持在69％左右。但是，該材料表現出較差的循環(huán)穩(wěn)定性（5Ag-1充放電1000次后，容量的保持率為39%）。
　　論文首次采用了原位蒸汽沉積聚合法，在減壓蒸餾的條件下將苯胺變成蒸汽并轉移至多孔碳（HPC）表面發(fā)生聚合反應而制備聚苯胺/

3、多孔碳復合材料（PANI@HPC）。在1M H2SO4電解液中，0.5Ag-1的電流密度下該復合材料比電容可達531Fg-1，電流密度由0.5Ag-1增至10Ag-1時，容量保持率為76%。相比于目前文獻報道的聚苯胺/碳復合材料，該復合材料具有較好循環(huán)穩(wěn)定性，在10Ag-1的電流密度下長循環(huán)10000次后，容量的保持率高達96.1%。同時，將PANI@HPC分別作為正極材料和負極材料，組成的對稱超級電容器表現出良好的電化學性能。電壓窗口