聚吡咯復(fù)合導(dǎo)電材料的制備及性能表征.pdf

1、聚吡咯(PPy)在導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域內(nèi)有著良好的應(yīng)用前景，因其具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性，電導(dǎo)率高，易制備等優(yōu)點(diǎn)，成為了優(yōu)選的超級電容器電極材料。然而PPy的循環(huán)穩(wěn)定性較差，且導(dǎo)電率和比容量還有待進(jìn)一步提高。為此本文利用石墨烯高的電導(dǎo)率及良好的力學(xué)性能來對PPy進(jìn)行改性，以獲得綜合性能優(yōu)異的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料。通過電化學(xué)方法在鉭電極表面同時(shí)生成摻雜石墨烯的聚吡咯復(fù)合薄膜，并對其進(jìn)行形貌表征、接觸角及電化學(xué)性能測試。
　　 首先，通過恒電流

2、制備聚吡咯復(fù)合電極材料，測試結(jié)果表明，隨石墨烯的加入，有效的改善了復(fù)合電極材料的電化學(xué)性能，提高了電極材料的快速充放電性能、電導(dǎo)率和比容量，在3M·L-1KCl電解液中，負(fù)載電流10mA·cm-2下，比容量為164F·g-1。
　　 其次，分別對比了恒電流和脈沖電流條件下石墨烯對電極材料電化學(xué)性能的影響，脈沖電流制備的聚吡咯/石墨烯超級電容器具有更大的比容量和更好的循環(huán)穩(wěn)定性。導(dǎo)通時(shí)間為100ms時(shí)，聚吡咯/石墨烯復(fù)合電極材料在

3、100mV·s-1的掃描速率下，其比容量可高達(dá)280F·g-1，相比于恒電流法具有更加優(yōu)異的電化學(xué)性能，并以脈沖聚合機(jī)制解釋了比容量增大的原因。
　　 最后，本文分別研究了復(fù)合電極材料在不同的脈沖導(dǎo)通電流條件下的電化學(xué)性能，一定的關(guān)斷時(shí)間下，采用短的導(dǎo)通時(shí)間制備出的復(fù)合電極材料的導(dǎo)電性，快速充放電性能達(dá)到最優(yōu)，比容量的衰減最小，當(dāng)負(fù)載電流由10mA·cm-2增大到80mA·cm-2時(shí)，導(dǎo)通時(shí)間為20ms的聚吡咯/石墨烯復(fù)合電極的