超級電容器用聚吡咯-改性石墨復(fù)合電極材料的研究.pdf

1、本文采用膨化鱗片石墨方法制備膨脹石墨，采用氧化聚合法和原位聚合法分別合成了聚吡咯、聚吡咯/膨脹石墨復(fù)合材料(PPy/EG)和聚吡咯/改性石墨復(fù)合材料(PPy/MG)。研究了以對甲苯磺酸(TSA)和過硫酸銨(APS)作為摻雜劑時(shí)，摻雜量、質(zhì)量比例對復(fù)合材料的影響，并討論了還原與復(fù)合的先后順序?qū)?fù)合材料性能的影響。通過XRD、SEM、IR等測試方法對復(fù)合材料進(jìn)行表征，采用循環(huán)伏安、恒流充放電、四探針和交流阻抗等測試方法對材料進(jìn)行電化學(xué)性能測

2、試。
　　 結(jié)果：表明：摻雜劑的種類和用量對復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能有較大的影響。與先鹽酸肼還原后復(fù)合方式相比，先復(fù)合后還原方式可以使PPy/EG復(fù)合材料的電阻降低，比電容值提高。對于以甲苯磺酸為摻雜劑制備的復(fù)合材料，當(dāng)對甲苯磺酸最優(yōu)加量為72.8％、最佳質(zhì)量比為3∶1時(shí)獲得的復(fù)合材料通過循環(huán)伏安法在0.001V/s的掃描速率下測得的比電容值為420.4F/g，其組裝的超級電容器在5mA/cm2的充放電電流密度下比電容為27

3、.62F/g。對于以過硫酸銨為摻雜劑制備的復(fù)合材料，當(dāng)過硫酸銨最優(yōu)加量為74.3%，最佳質(zhì)量比為3∶1時(shí)獲得的復(fù)合材料通過循環(huán)伏安法在0.001V/s的掃描速率下測得的比電容值為458.7F/g，其組裝的超級電容器在5mA/cm2的充放電電流密度下比電容值為45.83F/g。通過與改性石墨按照一定比例復(fù)合，所得復(fù)合材料的導(dǎo)電性獲得明顯提高。相比較，以過硫酸銨為摻雜劑制備的復(fù)合材料中聚吡咯團(tuán)簇在膨脹石墨表面、邊緣以及片層之間，分布較為均勻