互通多孔碳-聚苯胺復(fù)合電極材料的制備及其化學(xué)性能.pdf

1、超級(jí)電容器是一種綠色無(wú)污染的新型儲(chǔ)能元件，其具有較高的能量密度和功率密度，因而得到了國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，其中電極材料起著至關(guān)重要的作用。碳材料由于導(dǎo)電性較好，價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于雙電層電容器的電極材料，然而其比電容較低。導(dǎo)電高分子材料由于具有較高的法拉第贗電容，價(jià)格低廉，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，成為電極材料研究的熱點(diǎn)之一，遺憾的是，導(dǎo)電聚合物的循環(huán)壽命較差。碳/聚苯胺的復(fù)合物的各組分具有協(xié)同作用，有望得到綜合性能優(yōu)異的超級(jí)電容電極材料。本論文采用超

2、濃乳液法制備具有分級(jí)互通多孔結(jié)構(gòu)的碳材料，并以其作為載體在分級(jí)互通多孔碳材料的表面生長(zhǎng)導(dǎo)電聚苯胺電極材料，分別研究分級(jí)互通多孔碳及其復(fù)合物的電化學(xué)性能。
　　 首先以苯乙烯，二乙烯基苯為原料，合成互通多孔聚合物后，經(jīng)炭化制備具有分級(jí)互通多孔結(jié)構(gòu)的碳材料。采用SEM、BET、FTIR對(duì)其形貌、孔結(jié)構(gòu)和表面的官能團(tuán)進(jìn)行了表征，研究了其電化學(xué)性能。通過(guò)超濃乳液中分散相的體積來(lái)調(diào)節(jié)互通多孔碳材料的孔結(jié)構(gòu)，并對(duì)碳材料進(jìn)行了液相氧化改性。研

3、究結(jié)果表明：互通多孔碳材料合成時(shí)存在著一個(gè)合適的分散相體積，并且具有互通分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)；在堿性電解液中比容量最高達(dá)95F/g，經(jīng)過(guò)液相氧化改性提高了浸潤(rùn)性，比容量隨之提高，最高達(dá)225F/g；經(jīng)過(guò)1000次循環(huán)后，電容保持90％，具有較好的循環(huán)壽命。
　　 采用經(jīng)典的化學(xué)氧化法合成了互通多孔碳/聚苯胺復(fù)合物，研究了反應(yīng)時(shí)間和苯胺用量對(duì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)及形貌的影響。采用SEM和FTIR對(duì)其形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研究了其電化學(xué)性能。研究結(jié)果