超級電容器用聚吡咯-改性石墨復合電極材料的研究.pdf

1、本文采用膨化鱗片石墨方法制備膨脹石墨，采用氧化聚合法和原位聚合法分別合成了聚吡咯、聚吡咯/膨脹石墨復合材料(PPy/EG)和聚吡咯/改性石墨復合材料(PPy/MG)。研究了以對甲苯磺酸(TSA)和過硫酸銨(APS)作為摻雜劑時，摻雜量、質量比例對復合材料的影響，并討論了還原與復合的先后順序對復合材料性能的影響。通過XRD、SEM、IR等測試方法對復合材料進行表征，采用循環(huán)伏安、恒流充放電、四探針和交流阻抗等測試方法對材料進行電化學性能測

2、試。
　　 結果：表明：摻雜劑的種類和用量對復合材料微觀結構和電化學性能有較大的影響。與先鹽酸肼還原后復合方式相比，先復合后還原方式可以使PPy/EG復合材料的電阻降低，比電容值提高。對于以甲苯磺酸為摻雜劑制備的復合材料，當對甲苯磺酸最優(yōu)加量為72.8％、最佳質量比為3∶1時獲得的復合材料通過循環(huán)伏安法在0.001V/s的掃描速率下測得的比電容值為420.4F/g，其組裝的超級電容器在5mA/cm2的充放電電流密度下比電容為27

3、.62F/g。對于以過硫酸銨為摻雜劑制備的復合材料，當過硫酸銨最優(yōu)加量為74.3%，最佳質量比為3∶1時獲得的復合材料通過循環(huán)伏安法在0.001V/s的掃描速率下測得的比電容值為458.7F/g，其組裝的超級電容器在5mA/cm2的充放電電流密度下比電容值為45.83F/g。通過與改性石墨按照一定比例復合，所得復合材料的導電性獲得明顯提高。相比較，以過硫酸銨為摻雜劑制備的復合材料中聚吡咯團簇在膨脹石墨表面、邊緣以及片層之間，分布較為均勻