聚苯胺-活性炭復(fù)合材料的制備及其電化學性能研究.pdf

1、本文用電化學聚合法制備了聚苯胺及其復(fù)合電極材料，利用掃描電鏡、紅外光譜等測試手段對材料進行了表征。并采用恒電流充放電、循環(huán)伏安(CV)和電化學阻抗譜(EIS)及等效電路模擬分析等技術(shù)測試其電化學性能。對電極制作工藝及其優(yōu)化、電解質(zhì)溶液的選取、電容器的組裝等問題展開了一系列研究。主要內(nèi)容和結(jié)果如下： 1.聚苯胺材料制備及其電容性能研究 在有機體系下，通過循環(huán)伏安法在鉑電極上聚合聚苯胺，聚苯胺電極在濃度為1mol/L的LiC

2、lO4/乙腈電解液中具有良好的電容性能。聚苯胺電極比電容高達320.8F/g。當電流增大10倍時，比容量仍然能夠達到260.0F/g以上，庫倫效率高于95％。50mV/s掃描速率下，CV循環(huán)500圈后圖形基本沒有變化，表明在有機體系下聚合的聚苯胺具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。 2.活性炭電極制備與表征 研究了碳電極的制作工藝，考察了活性炭電極在有機體系下的電化學性能。結(jié)果顯示，活性炭電極在乙腈電解液中充放電曲線均接近線性，比容量

3、為103.3F/g。1000次循環(huán)后比容量為82.4F/g，是初始容量的85％。庫倫效率為96％以上。交流阻抗測得電極等效串聯(lián)內(nèi)阻ESR約為13.8Ω。 3.聚苯胺/活性炭復(fù)合材料電容性能研究 采用循環(huán)伏安法制備的聚苯胺/活性炭復(fù)合材料單電極比容量可達290.7F/g，遠高于純活性炭單電極，表現(xiàn)出明顯的法拉第準電容特性。ESR約為6.5Ω，且復(fù)合材料的大電流充放電性能也有一定改善。循環(huán)1000次后，比容量衰減15.7％；