導電聚吡咯及其復合材料用作超級電容器電極材料的研究.pdf

1、本論文研究討論了導電聚合物——聚吡咯及其復合材料在超級電容器電極材料應用方面的電化學性能。實驗工作圍繞聚吡咯/碳納米管復合材料、不同形貌純聚吡咯的制備、表面活性劑對材料形貌、電化學性能的影響及其機理、聚吡咯形貌對電化學容量的影響等方面進行了探索和討論。通過透射電鏡、電子掃描電鏡、傅立葉紅外光譜等測試手段，對材料表面形貌、成分進行了表征；采用循環(huán)伏安、恒電流充放電測試、四探針、交流阻抗等測試方法討論所制備材料作為在超級電容器電極的電化學性

2、能，特別研究了其電化學比容量儲能性能。 在反應體系中，添加了表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉獲得片狀聚吡咯包覆碳納米管表面的復合材料。著重研究討論了表面活性劑在反應中靜電吸附作用對材料形貌及電化學性能的影響。通過相關測試表明，十二烷基苯磺酸鈉能有效地幫助吡咯單體在碳納米管的沉積和聚合；聚合物與碳納米管相互協(xié)同作用，大大地提高了材料的電化學容量。在有機溶劑中，復合材料的比容量達到101．1 F/g，其值遠高于相同條件下制備的純聚吡咯(2

3、5．0 F/g)。 通過界面靜置法，成功獲得了薄膜狀聚吡咯，并就其在超級電容器材料方面的應用進行了詳細地探討。通過氧化反應，吡咯單體在有機相和水相的界面上聚合生成致密的納米小顆粒最終形成聚吡咯薄膜。在循環(huán)伏安、恒電流充放電測試、四探針、交流阻抗的測試中，聚合物薄膜表現(xiàn)出了良好的電化學性能，在有機電解液中的比容量約為88．1 F/g，常溫下電導率為19 S/cm，電化學放電電阻約為40Ω，而其良好的循環(huán)壽命更體現(xiàn)了其在電極材料領域