一種基于PPY-GO膜電極的柔性超級(jí)電容器研究.pdf

1、未來的發(fā)展趨向于柔性能量和顯示裝置，并用于可穿戴電子、電子報(bào)紙、手腕移動(dòng)電話、彎曲屏幕和其他柔性小工具的新興領(lǐng)域。然而設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)具有長循環(huán)穩(wěn)定性的高能量和功率輸送的高效、柔性的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。柔性超級(jí)電容器，與其他能量存儲(chǔ)系統(tǒng)相比，在各個(gè)性能方面都具有一定的優(yōu)勢，而且可以方便的集成在不同的柔性器件之中，這對(duì)柔性電子領(lǐng)域的發(fā)展有著很大的推動(dòng)作用。其中，石墨烯(GO)，有著很好的彈性和電子特征，是一種結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定的電極材料。導(dǎo)

2、電聚合物聚吡咯(PPy)的合成工藝簡單、成本較低、柔性好、具有可逆的氧化還原特性，是理想的導(dǎo)電材料。另外具有高電導(dǎo)率、寬電化學(xué)穩(wěn)定窗口的電解質(zhì)也是提高柔性超級(jí)電容器性能的關(guān)鍵。而聚乙烯醇(PVA)，具有很好的成膜性和穩(wěn)定性，以PVA為基底制備的凝膠聚合物電解質(zhì)，具有較高的離子電導(dǎo)率和優(yōu)良的電化學(xué)性能，因此備受關(guān)注。
　　本文從柔性超級(jí)電容器的制備角度出發(fā)，研究了在柔性基底—輕質(zhì)聚氯乙烯(PVC)上電極結(jié)構(gòu)的制備，結(jié)合Ansys仿真

3、軟件，對(duì)柔性電極進(jìn)行電場和容值的仿真，并對(duì)柔性超級(jí)電容器的兩個(gè)關(guān)鍵部分，膜電極功能材料以及電解質(zhì)進(jìn)行了改性研究。將PPy與石墨烯進(jìn)行摻雜結(jié)合，制備復(fù)合電極材料，研究其性能參數(shù)。并制備了一種新型的PVA-KOH-KSCN-EG凝膠聚合物電解質(zhì)，在最佳配比下測得其電導(dǎo)率為1.61×10-2S/cm。并從提高其電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定窗口的角度進(jìn)行研究，探究了其與電極的相容性，以此來提高柔性超級(jí)電容器的性能。
　　最后將制備的膜電極及凝膠聚合