超級電容器用聚苯胺-活性炭復合電極材料的研究.pdf

1、超級電容器是近年來出現(xiàn)的一種新型能源器件，性能介于傳統(tǒng)電容器和電池之間，具有高能量密度、高功率密度、循環(huán)壽命長、污染小等特點。根據(jù)儲能原理，超級電容器可分為雙電層電容和法拉第電容，電極材料包括碳材料、金屬氧化物和導電聚合物。 本文以過硫酸銨(APS)為氧化劑，采用苯胺在活性炭表面原位聚合方法，制備了聚苯胺/活性炭復合物，考察了聚合工藝條件(包括苯胺與氧化劑以及苯胺與活性炭的比例、酸度、鋰鹽等)對聚苯胺/活性炭復合材料的電極性能的

2、影響。分別采用SEM觀察所制得的復合材料表面形貌；紅外光譜觀察了復合材料的結(jié)構(gòu)；XRD測試了復合材料的微晶結(jié)構(gòu)；在6 mol/LKOH電解液中，以汞/氧化汞為參比電極對復合材料進行了循環(huán)伏安、恒流充放電、交流阻抗等電化學性能的測試。 試驗結(jié)果表明：在活性炭與苯胺摩爾比較小時，隨著氧化劑量的增加，苯胺轉(zhuǎn)化率逐漸提高，制得復合材料的電容特性卻顯著下降；在保持苯胺與氧化劑摩爾比不變時，提高活性炭與苯胺的配比，可以一方面提高苯胺轉(zhuǎn)化率，

3、另一方面提高聚苯胺/活性炭復合材料比電容值，當活性炭:苯胺:過硫酸銨=7:1:1時，苯胺收率達到95％以上，制得電極材料的比電容值由純活性炭的239 F/g提高到409 F/g，提高近71.1％；復合材料的電極性能與活性炭孔徑的分布有很大的關(guān)系，活性炭比表面積不是影響其電極性能的主要因素。 聚合過程中有添加鋰鹽后制備的復合電極材料的比容量有很明顯的提高，由未添加鋰時的372 F/g提高到466F/g，提高近25.3％，多次循環(huán)充