PANI-AC復(fù)合材料電容器及PANI-PEO鋰離子電池粘結(jié)劑的研究.pdf

1、聚苯胺（PANI）是一種性能優(yōu)良的導(dǎo)電聚合物材料，通過(guò)摻雜可以由絕緣態(tài)轉(zhuǎn)化為導(dǎo)電態(tài)，兼?zhèn)溆袡C(jī)聚合物質(zhì)量輕、抗腐蝕、韌性好、低成本等特點(diǎn)，并可以通過(guò)原位聚合制備復(fù)合材料和有機(jī)功能基團(tuán)摻雜改變其溶解性能。其原材料價(jià)廉易得、制備方法簡(jiǎn)便、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、電化學(xué)可逆性、獨(dú)特的導(dǎo)電摻雜機(jī)理，作為一種新型材料被應(yīng)用于電化學(xué)超級(jí)電容器和鋰離子電池。 本文以活性炭和苯胺為原料，采用酸性條件下原位聚合法制備PANI/AC和堿性條件下制

2、備PANI和PANI/AC復(fù)合材料，采用IR和SEM確定復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和表面形貌，并在此基礎(chǔ)上，制備電容器，6mol/L KOH電解液中采用恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗測(cè)試研究PANI/AC復(fù)合材料和PANI材料的電化學(xué)性能。同時(shí)，采用十二烷基苯磺酸摻雜PANI制備可溶性的PANI的材料，采用機(jī)械混合法制備PANI/PEO鋰離子電池導(dǎo)電粘結(jié)劑，制備鋰離子電池，采用恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗測(cè)試，研究PANI/PEO導(dǎo)電粘結(jié)劑的電化

3、學(xué)性能，主要研究結(jié)果如下： （1）酸性條件下聚合的PANI/AC復(fù)合材料，最佳反應(yīng)條件是An： AC=1：2.5（質(zhì)量比），An： APS=1：0.5（摩爾比），HCl酸濃度為1mol/L，反應(yīng)時(shí)間8h，反應(yīng)溫度25℃，電解液為6mol/L KOH，采用比表面積為1659.2㎡/g的活性炭材料，500mA/g電流密度下PANI/AC材料電容器初始比容量達(dá)到432.10F/g，比AC電容器比容量186.25F/g提高了2.32倍，

4、0～0.8V電壓范圍內(nèi)500次循環(huán)后容量保持率為97.10％。 （2）堿性條件下聚合的PANI和PANI/AC復(fù)合材料的IR測(cè)試具有與酸性條件下制備的PANI和PANI/AC復(fù)合材料類似的峰位置和峰值，表明堿性條件下，同樣具備制備PANI和PANI/AC復(fù)合材料的能力。 （3）堿性條件下聚合的PANI電容器在-0.2～0.4V發(fā)生明顯的氧化還原峰，150mA/g恒定電流密度，在0～0.8V范圍內(nèi)，堿性聚合PANI電容器初

5、始比容量90.94F/g，500次循環(huán)后比容量為73.07F/g，容量保持率為80.35％。 （4）堿性條件下聚合的PANI/AC電容器在-0.2～0.4V存在2對(duì)氧化還原峰，500mA/g恒定電流密度，在0～0.8V范圍內(nèi)，堿性聚合PANI/AC電容器初始比容量218.75F/g，比AC電容器比容量186.25F/g提高了1.17倍，500次循環(huán)后比容量為218.70F/g，容量保持率為99.98％。 （5）PANI/