超級電容器導(dǎo)電聚合物電極材料的工業(yè)化制備及工作電壓研究.pdf

1、超級電容器中電極材料的制備以及工作電壓對于其電容性能起著關(guān)鍵作用，本文就此在以下兩個(gè)方面做了一些工作。
　　 (1)目前電化學(xué)制備導(dǎo)電聚合物都是處于實(shí)驗(yàn)室階段，不適合大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)，本文就此在兩電極體系下采用一種堆疊型電解槽，并結(jié)合價(jià)格低廉的活性炭與性能優(yōu)異的鈦片來制備出高質(zhì)量的電極材料，是對工業(yè)化生產(chǎn)電極材料的初步探索。文中在背面涂有活性炭的雙極鈦板的堆疊型電解槽里，通過改變活性炭的載量和沉積電荷量制備三種不同的導(dǎo)電聚合物，

2、將沉積出的導(dǎo)電聚合物用于一個(gè)單元對稱型電容器即聚合物(+)| KCl(1 mol/L)|聚合物（-）和兩個(gè)單元非對稱型電容器即聚合物(+)| KCl(1 mol/L)|CMPB（-）組建，并采用循環(huán)伏安法和恒電流充放電測試其電容性能，實(shí)驗(yàn)表明:
　　 ①活性炭能有效降低聚合物的氧化電極電位，并增加反應(yīng)電流，有效降低能耗;②兩種電容器的實(shí)際電容值均與設(shè)計(jì)理論值相符，并且擁有良好的電容性能，證明了堆疊型雙極板電解槽擁有很高的沉積效率

3、，同時(shí)可以簡單地通過改變活性炭的載量和沉積電荷量制備出與設(shè)計(jì)理論值相符的電容器電極材料。因此這種堆疊型雙極板電解槽提供了一種高效、簡單易控制且能同時(shí)制備多個(gè)具有相同電容的電容器電極材料的途徑。
　　 (2)由于工作電壓關(guān)系到水基電容器的諸多性能，因此對于其相關(guān)問題的研究是十分必要的，所以我們首先在三電極體系下，通過電化學(xué)方法和氧化還原合成制備出各種贗電容型與碳納米管的復(fù)合材料，然后利用一種管式單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行對稱型與非對稱型電容器的

4、組裝，采用循環(huán)伏安法對水基超級電容器的工作電壓若干問題進(jìn)行測試研究，比較了由不種材料組成的電容器的工作電壓，同時(shí)建立了一個(gè)模型來描述工作電壓與電極材料電容性電勢范圍關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 ①電容器的工作電壓由其電極材料的電容性電勢范圍決定，所以可以通過選擇適合的正負(fù)電極材料來組建非對稱型電容器，以此來提高電容器的工作電壓;②第一圈的循環(huán)伏安曲線對于零電極電位有調(diào)節(jié)作用，并減輕了電極過程的不可逆性;③超級電容器在高于工作電壓下