四氯合金屬季銨鹽摻雜聚苯胺電極的電容性能及表征.pdf

1、超級電容器是近年來出現(xiàn)的一種新型能源器件,性能介于傳統(tǒng)電容器和電池之間,具有高能量密度、高功率密度、循環(huán)壽命長、污染小等特點。以導(dǎo)電聚合物作為超級電容器電極材料具有可快速高效充放電、不需充放電控制電路、使用壽命長、溫度寬、無環(huán)境污染等優(yōu)點,還兼具了因摻雜而帶來的半導(dǎo)體或?qū)w特性。聚苯胺(PANI)由于結(jié)構(gòu)多樣化、較高的電導(dǎo)率、單體價廉易得、合成簡單;良好的化學穩(wěn)定性、獨特的摻雜現(xiàn)象,使它成為目前導(dǎo)電高分子聚合物領(lǐng)域的研究熱點。為了優(yōu)化聚

2、苯胺電極性能,本論文利用電化學循環(huán)伏安法在硫酸體系中合成了不同季銨鹽類表面活性劑[CnH2n+1N(CH3)3]Cl(n=12、14、16、18)摻雜聚苯胺電極,對其電化學行為及結(jié)構(gòu),形-貌對比分析;而后,合成了四氯合金屬季銨鹽[C18H37N(CH3)3]2MCl4(M=Ni,Mn,Co,Cu)摻雜聚苯胺電極,對其電化學行為及結(jié)構(gòu),形貌對比分析,發(fā)現(xiàn)[C18H37N(CH3)3]2CUCl4摻雜的聚苯胺電極電容性能最好:以致密的不銹鋼

3、網(wǎng)作為集流體,研究了[C18H37N(CH3)3]2CUCl4摻雜聚苯胺電極的電容性能。主要內(nèi)容如下:
　　(1)利用循環(huán)伏安法合成不同季銨鹽類表面活性劑[CnH2n+1N(CH3)3]Cl(n=12、14、16、18)摻雜的聚苯胺電極。對其進行充放電測試、循環(huán)伏安、紅外光譜、掃描電鏡、X射線衍射、熱重分析及電化學阻抗的研究。結(jié)果表明,[C18H37N(CH3)3]Cl摻雜的聚苯胺電極與其它幾種表面活性劑相比,電容性能明顯較好。<

4、br>　　(2)通過循環(huán)伏安法分別制得了四氯合金屬季銨鹽[C18H37N(CH3)3]2MCl4(M=Ni,Mn,Co,Cu)摻雜聚苯胺電極,發(fā)現(xiàn)摻雜四氯合金屬季銨鹽后,聚苯胺的聚合曲線存在較大差異,其中[C18H37N(CH3)3]2CUCl4摻雜聚苯胺的聚合曲線第一對氧化還原峰峰電流明顯遠遠大于其他金屬離子的摻雜,出現(xiàn)電流的增益現(xiàn)象。隨后進行的恒流充放電測試結(jié)果說明,[C18H37N(CH3)3]2CuCl4摻雜聚苯胺電極的比電容最