多孔氧化鈦納米管陣列-聚苯胺復(fù)合電極的制備及其在混合型電容器中的應(yīng)用.pdf

1、陽極氧化法制備了TiO2納米管陣列，在納米管內(nèi)原位電化學(xué)聚合聚苯胺，制備出電化學(xué)電容器復(fù)合電極，并測試其電化學(xué)性能。與鉭電極匹配后組成電解-電化學(xué)混合電容器，并研究其性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)聚苯胺/TiO2納米管陣列復(fù)合電極經(jīng)處理后在中性電解液中具有電化學(xué)活性。
　　以聚苯胺/TiO2納米管陣列復(fù)合電極為陰極，鉭電解電容器的陽極鉭塊為陽極，成功制備了高能量密度、高工作電壓的電解-電化學(xué)混合電容器。PANI/TiO2納米管陣列復(fù)合電極通過在多

2、孔陽極氧化鈦納米管陣列中，電化學(xué)聚合PANI而制得。該陰極具有優(yōu)良的倍率特性，當(dāng)平均功率密度為0.55mW·cm-2時(shí)對應(yīng)的比容仍達(dá)到10mF·cm-2。由于與電解電容器復(fù)合，混合電容器的單元工作電壓可高達(dá)100V。而且電化學(xué)電容器陰極的比容遠(yuǎn)大于陽極，故陰極所需尺寸遠(yuǎn)小于陽極，節(jié)省的空間可用于增大陽極尺寸，從而使混合電容器比容極大提高。所制備的混合電容器體積能量密度可達(dá)1.11J·cm-3，質(zhì)量能量密度達(dá)0.12J·g-1，分別是鉭電

3、解電容器的4倍和3倍。將混合電容器在100V下進(jìn)行短路充放電實(shí)驗(yàn)，循環(huán)10000次后發(fā)現(xiàn)容量未衰減，ESR未增加，顯示出極好的循環(huán)穩(wěn)定性和功率特性。計(jì)算表明其最大功率密度高達(dá)847.5W·g-1。電化學(xué)阻抗譜測試顯示其具有優(yōu)良的阻抗特性和頻率特性。
　　聚苯胺/TiO2納米管陣列復(fù)合電極在氯化銨水溶液中電化學(xué)還原摻雜處理后，在中性電解液如PBS緩沖溶液和CP-120有機(jī)中性電解液中具有電化學(xué)活性，并且循環(huán)穩(wěn)定性較佳。這極大地拓展了