超級電容器導電聚合物電極材料的工業(yè)化制備及工作電壓研究.pdf

1、超級電容器中電極材料的制備以及工作電壓對于其電容性能起著關(guān)鍵作用，本文就此在以下兩個方面做了一些工作。
　　 (1)目前電化學制備導電聚合物都是處于實驗室階段，不適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，本文就此在兩電極體系下采用一種堆疊型電解槽，并結(jié)合價格低廉的活性炭與性能優(yōu)異的鈦片來制備出高質(zhì)量的電極材料，是對工業(yè)化生產(chǎn)電極材料的初步探索。文中在背面涂有活性炭的雙極鈦板的堆疊型電解槽里，通過改變活性炭的載量和沉積電荷量制備三種不同的導電聚合物，

2、將沉積出的導電聚合物用于一個單元對稱型電容器即聚合物(+)| KCl(1 mol/L)|聚合物（-）和兩個單元非對稱型電容器即聚合物(+)| KCl(1 mol/L)|CMPB（-）組建，并采用循環(huán)伏安法和恒電流充放電測試其電容性能，實驗表明:
　　 ①活性炭能有效降低聚合物的氧化電極電位，并增加反應電流，有效降低能耗;②兩種電容器的實際電容值均與設(shè)計理論值相符，并且擁有良好的電容性能，證明了堆疊型雙極板電解槽擁有很高的沉積效率

3、，同時可以簡單地通過改變活性炭的載量和沉積電荷量制備出與設(shè)計理論值相符的電容器電極材料。因此這種堆疊型雙極板電解槽提供了一種高效、簡單易控制且能同時制備多個具有相同電容的電容器電極材料的途徑。
　　 (2)由于工作電壓關(guān)系到水基電容器的諸多性能，因此對于其相關(guān)問題的研究是十分必要的，所以我們首先在三電極體系下，通過電化學方法和氧化還原合成制備出各種贗電容型與碳納米管的復合材料，然后利用一種管式單元結(jié)構(gòu)進行對稱型與非對稱型電容器的

4、組裝，采用循環(huán)伏安法對水基超級電容器的工作電壓若干問題進行測試研究，比較了由不種材料組成的電容器的工作電壓，同時建立了一個模型來描述工作電壓與電極材料電容性電勢范圍關(guān)系。實驗結(jié)果表明:
　　 ①電容器的工作電壓由其電極材料的電容性電勢范圍決定，所以可以通過選擇適合的正負電極材料來組建非對稱型電容器，以此來提高電容器的工作電壓;②第一圈的循環(huán)伏安曲線對于零電極電位有調(diào)節(jié)作用，并減輕了電極過程的不可逆性;③超級電容器在高于工作電壓下