聚苯胺及其衍生物的制備及電容性能研究.pdf

1、隨著經濟社會的發(fā)展，人們對瞬間高能量密度能源的需求刺激了超級電容器的快速發(fā)展。由于它的高能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性，超級電容器在電動車、發(fā)電裝置以及其它設備的能源應用方面中發(fā)揮重要作用。導電聚合物特別是聚苯胺由于它具有高的導電性、良好的氧化還原可逆性、環(huán)境穩(wěn)定性被廣泛應用于電容、電池等。本文合成了苯胺衍生物:N-(3-羥基丙基)苯胺和N-羥乙基苯胺。然后對苯胺衍生物制備的導電聚合物和碳材料進行電容性能研究，根據導電機理的不同它們分別對應于贗電

2、容和雙電層電容。最后，研究了ZnCl2活化制備碳材料的電容性能。
　　 選用苯胺和N-(3-羥基丙基)苯胺作為單體，在電化學聚合研究的基礎上合成不同比例的苯胺和聚N-(3-羥基丙基)苯胺的復合高分子導電聚合物。采用傅里葉紅外(FTIR)、X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等技術表征了導電聚合物的物理性質。把導電聚合物作為活性物質涂覆到不銹鋼網上制備成工作電極，用1MH2SO4在三電極系統(tǒng)下測試導電聚合物的電容性能。

3、結果表明1mA/cm2電流密度和0-0.6V電壓范圍條件下，聚苯胺、聚N-(3-羥基丙基)苯胺、聚N-(3-羥基丙基)苯胺/苯胺=1/1的電容可分別達到537F/g、477F/g、380F/g，經過100次循環(huán)電容分別衰減22％、27％、30％。
　　 選用苯胺和N-羥乙基苯胺作為單體，把不同的表面活性劑(PVA、PVP、CMC、SDS、CTAB、乙醇)作為軟模板改善聚合物的形貌。在1MHCl中以APS、FeCl3作為氧化劑，S

4、DS作為表面活性劑合成導電聚合物有很好的形貌。以導電聚合物作為前驅體在N2條件下制備不同溫度(500℃至900℃)的碳材料。制備了不同系列(A:聚苯胺、B:聚N-羥乙基苯胺、C:N-羥乙基苯胺/苯胺=1/1)的聚合物不同溫度下的碳材料。并制備成電極研究碳材料的電容性。結果表明:A-700℃、B-800℃、C-800℃碳材料的電容性能最優(yōu)，在O.1A/g時電容分別為147F/g、78F/g、54F/g。
　　 選用ZnCl2活化導