聚苯胺基復合材料的制備及其電化學性能研究.pdf

1、聚苯胺(PANI)作為超級電容器電極材料具有很好的應用前景，其具有很高的理論比電容、制備工藝簡單、合成原料便宜及綠色環(huán)保等優(yōu)點引起了越來越多的關注，但其實際比容量偏小、電化學穩(wěn)定性差、產(chǎn)率低等因素一直限制了其在實際中的應用。為此，本課題做了三個方面的內(nèi)容:(1)用產(chǎn)率高的化學氧化法制備了HCl、HNO3和H2SO4摻雜PANI，研究了氧化劑的量、酸的種類、酸的濃度、合成溫度及合成時間對PANI電導率的影響;(2)用還原氧化石墨烯(RGO

2、)與高導電率的PANI進行原位復合，研究了不同比例的PANI/RGO的電容性能和循環(huán)穩(wěn)定性;(3)用液相沉淀法制備了MnO2，再用原位合成法制備了PANI/MnO2復合材料，研究了不同比例的PANI/MnO2的電容性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
　　研究表明:(1)用HCl作為摻雜酸制備的PANI在結晶性能上要稍優(yōu)于HNO3和H28O4摻雜的PANI，且更易制備出纖維狀的PANI。同時通過測試電導率發(fā)現(xiàn)當氧化劑與苯胺單體的摩爾比為1，摻雜酸的

3、濃度為2mol/L，合成溫度為0℃，合成時間為8h時，制備出的PANI導電率最高為10.23S/cm。(2)PANI與RGO原位復合后，材料的比電容和電化學穩(wěn)定性得到了很大提升，當RGO與苯胺單體的質(zhì)量比為1∶8時比容量最高，用1mol/L的H2SO4作為電解質(zhì)溶液，在1A/g電流密度下的比電容可達546.75F/g，且循環(huán)1000次后仍能保留初始容量的78.65％，遠高于純PANI的比電容(326.27F/g)和循環(huán)穩(wěn)定性(42.31