高比容復(fù)合聚合物電極電化學(xué)制備.pdf

1、伴隨著新能源的大力發(fā)展,如何高效、便捷的利用好新能源成為人們關(guān)注的熱點(diǎn),由此促使了對(duì)新型儲(chǔ)能器件電化學(xué)電容器的開發(fā),而高比容電極是影響電化學(xué)電容器性能的重要因素之一。本論文采用電化學(xué)法制備高比容PEDOT薄膜電極、MnO2薄膜電極,研究了電化學(xué)制備條件對(duì)薄膜電極性能的影響,對(duì)薄膜進(jìn)行了紅外光譜分析,形貌表征以及電化學(xué)性能測(cè)試,還研究了PEDOT/MnO2和MnO2/PEDOT兩種復(fù)合薄膜電極的電化學(xué)性能。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:

2、　　1.在LiClO4水溶液中電化學(xué)制備PEDOT薄膜電極,并進(jìn)行薄膜形貌表征和電化學(xué)測(cè)試發(fā)現(xiàn),所成PEDOT薄膜較為平整,由連續(xù)的納米顆粒堆積形成,顆粒結(jié)構(gòu)較為緊密;EDOT單體在LiClO4水溶液中的聚合電位為0.9V;恒電位法得出制備較好性能PEDOT薄膜的條件是:聚合電位在1.1-1.2V之間,電解質(zhì)濃度為0.2mol/L的LiClO4,電解液中EDOT單體的濃度為0.01mol/L;循環(huán)伏安法制備PEDOT薄膜電極,當(dāng)沉積速率

3、為100mV/s時(shí),電化學(xué)窗口為0-1.2V時(shí),聚合產(chǎn)物PEDOT的比電容最大,為80.6F/g。
　　2.在MnSO4水溶液中電化學(xué)制備MnO2薄膜電極,并進(jìn)行薄膜形貌表征,電化學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn),電化學(xué)法制備的MnO2薄膜形成了連續(xù)的MnO2層,由不規(guī)則的納米片交織而成,存在較多孔隙;當(dāng)電位為0.8V時(shí),MnO2開始在工作電極上沉積,沉積速率在1-1.5V之間呈現(xiàn)線性增大,在1.7V附近響應(yīng)電流達(dá)到極值;循環(huán)伏安法研究了沉積速率和

4、電化學(xué)沉積窗口對(duì) MnO2薄膜電極電容性能的影響得出,在50mV/s-200mV/s范圍內(nèi),隨著沉積速率的增大,沉積的MnO2薄膜的比電容減小,在電化學(xué)窗口為0-1.5V時(shí),生成的MnO2薄膜電極的比電容最大,為125.7F/g。
　　3.采用循環(huán)伏安法,在ITO電極上制備出PEDOT/MnO2和MnO2/PEDOT復(fù)合薄膜電極,電化學(xué)測(cè)試表明:兩種復(fù)合薄膜電極都主要利用贗電容進(jìn)行儲(chǔ)能;具有良好的充放電可逆性;PEDOT/MnO2