導(dǎo)電聚苯胺作為電池正極材料的性能研究.pdf

1、進(jìn)入新世紀(jì)，尋找環(huán)保，安全的新型電池材料成為新的需求和趨勢。聚苯胺由于具有可逆的氧化還原反應(yīng)，原料便宜，合成簡便，耐高溫抗氧化性能良好，有較高的電導(dǎo)率和熔融加工性，較高比能量（為539.2mWh/g），環(huán)境友好，使用過程中不需維護(hù)等許多金屬無可比擬的優(yōu)異特性，在作為電極材料方面得到了快速發(fā)展。
　　本文研究了用高氯酸、鹽酸、硫酸三種無機(jī)強(qiáng)酸分別作為摻雜劑合成聚苯胺并以鋅片為負(fù)極組裝聚苯胺-鋅電池并對其進(jìn)行充放電性能測試，通過電池性

2、能的反饋著手研究了導(dǎo)電添加劑、氧化劑(NH4)2S2O8濃度、苯胺的濃度、金屬離子的共摻雜、電解液 pH值的影響，電解液的配置等因素對電池性能的影響，并成功合成出具有良好性能的聚苯胺/碳復(fù)合材料。
　　通過恒電流充放電測試、循環(huán)伏安、塔菲爾（Tafel）測試對合成材料的電化學(xué)性能進(jìn)行了研究，通過XRD對聚苯胺/碳復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明以2mol/L高氯酸水溶液作為摻雜劑，苯胺濃度為0.12mol/L，(NH4)2S

3、2O8(APS)濃度為0.15mol/L，以苯胺:活性:炭乙炔黑質(zhì)量比為10:2:0.5（即含碳量約為20wt％）的比例摻入活性炭和乙炔黑的條件下合成聚苯胺并采用pH為4.0的HCl電解液組裝的聚苯胺-鋅電池比容量最高，可達(dá)93.20mAh/g，首次充放電效率達(dá)到91.8%。經(jīng)過10次充放電循環(huán)，電池容量衰減10.1%。在10次充放電循環(huán)過程中，庫侖效率在91.8%～98.6%之間，具有良好的循環(huán)性能。
　　此外，還研究了金屬離子