单极脉冲法沉积聚3,4-乙烯二氧噻吩及其电容性能

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)因具有非常高的离子电导率而被广泛研究。文中以EDOT为单体,采用单极脉冲法在不锈钢片基底上制备了PEDOT膜电极。考察了不同脉冲参数对PEDOT膜超级电容的影响。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱表征PEDOT涂覆的不锈钢电极,确认了PEDOT由不规则的虚球体堆积成褶皱状结构,证实了Cl O4-成功掺杂于PEDOT膜中;通过循环伏安法、恒电流充电/放电和电化学阻抗谱得到:PEDOT电极展示出良好的比电容(128.64 F/g)、倍率性能和稳定性(循环2000次保留率达71.26%)。对于低成本、高性能的能量存储应用显示出相当大的潜力。     

聚3,4-乙烯二氧噻吩/活性炭扣式复合电极的制备及其性能研究

采用原位聚合及物理球磨复合法制备了不同配比、具有多孔结构的聚3,4-乙烯二氧噻吩/活性炭扣式复合电极(PEDOT/AC)。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、氮气吸脱附等温曲线、BJH孔径分布等方法对样品进行了表征。采用交流阻抗、循环伏安和恒流充放电等方法研究了不同配比复合电极的电化学特性。结果表明AC作为PEDOT的支架,不仅可以提高电极的比容量,还能增强由于PEDOT力学性能低而造成的循环寿命低的问题。当PEDOT占PEDOT/AC质量的40%时(P40电极),电极的微孔孔径主要分布在2~10nm之间,比表面积达1186.3m2/g。P40电极比容量可以达到157F/g,经过2000次循环后仍保持有87.6%的比容量,具有优异的循环特性。     

聚3，4-乙烯二氧噻吩/纳米多孔金复合电极的制备及其在超级电容器中的应用

通过一步法将单体3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)电化学聚合到具有高导电率和大比表面积的纳米多孔金(NPG)上,成功制备了具有完美核壳结构的聚3,4-乙烯二氧噻吩/纳米多孔金（PEDOT/NPG）复合电极材料。通过SEM、TEM、Raman和X射线能谱仪对复合电极材料的形貌、微观结构、振动特性和元素组成进行了分析和表征。使用电化学工作站对其电化学性能进行了系统的研究。在三电极体系中,PEDOT/NPG复合电极材料在3 A/g的低电流密度下,质量比电容可以达到555 F/g,其能量密度和功率密度分别为177.58 W·h/kg和1.73 kW/kg。同时该电极材料经过2 000次循环伏安测试后仍然可以保持最大电容的91.5%,电化学性能优异。      

聚苯胺纳米纤维在电化学电容器中的应用研究

电化学电容器具有高功率、高容量的性能，引起了人们的广泛关注。本研究采用电化学法，在不锈钢电极上沉积聚苯胺纳米纤维。通过扫描电镜（SEM）观测了电极表面聚苯胺的形态。研究了修饰电极的循环伏安特性，并考察了聚合物膜厚度和循环伏安扫描电位范围对修饰电极比电容的影响．     

凝胶聚合物电解质组装聚3,4-乙烯二氧噻吩固态超级电容器

以聚3,4-乙烯二氧噻吩/碳纸(PEDOT/CP)为电极,聚乙烯醇/硫酸/碘化钾(PVA/H_2SO_4/KI)凝胶为聚合物电解质,组装成PEDOT固态超级电容器。采用循环伏安法(CV)、恒电流充电/放电技术(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)技术研究了电解质中PVA浓度对超级电容器电化学性能的影响。结果表明,以浓度为10%的PVA溶液所组装的固态电容器在1 mA/cm~2放电电流下有较高的比电容(352.59 F/g),能量密度和功率密度分别为451.32 Wh/kg,13.29 kW/kg。凝胶聚合物电解质因兼具了液体电解质优良的电导率和固态电解质易于封装、无泄漏等优点,所以在电源备用系统、电动汽车、医疗电子器械及军工设备等领域中具有良好的应用前景。     

聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/MXene复合材料的制备及电容性能研究

MXene材料具有组分灵活可调、电容量较高等优势在超级电容器储能领域备受关注。采用电化学法制得聚3, 4-乙烯二氧噻吩/Nb₂CT_x MXene (PEDOT/MXene)复合电极材料。结果表明,在扫描速率为30 mV·s^-1时,PEDOT/MXene的面积比电容可达250.21 mF·cm^-2,当电流密度从0.1 mA·cm^-2增加到5 mA·cm^-2时,PEDOT/MXene的面积比电容保持率为83.5%,远优于PEDOT的64.1%,并且在100 mV·s^-1的扫描速率下循环测试1 000次后初始电容保持率可达84%,表现出良好的倍率性能和稳定性。工作为基于MXene基材料构筑高性能电化学储能界面提供了一定的借鉴。     

电化学合成聚吡咯-二氧化钛复合膜及其防腐蚀性能

目前鲜见对电化学原位生成的聚吡咯(PPy)-二氧化钛复合膜的系统研究。采用循环伏安法,在316不锈钢表面原位生成聚吡咯-二氧化钛(PPy-TiO_2)复合材料。FT-IR分析表明,通过电化学法可以在不锈钢表面生成PPy-TiO_2复合膜。利用SEM分析了PPy膜层与PPy-TiO_2膜层表面形貌,分别将316不锈钢、316不锈钢/PPy、316不锈钢/PPy-TiO_2浸泡至3.5%(质量浓度)Na Cl水溶液中,采用开路电位-时间(EOCP-t)曲线、电化学阻抗谱(EIS)考察了不同浸泡时间下PPy膜层与PPy-TiO_2复合膜层对金属的防护效果。结果表明:生成的PPy-TiO_2膜层具有更加均一的表面状态;在浸泡初期(15 min)与浸泡60 min后,相对于PPy膜层,PPy-TiO_2膜层具有较高的膜层电阻与较低的膜层电容,PPy-TiO_2的防护效果优于PPy。     

电化学合成聚吡咯/二氧化硅复合膜及其防腐性能

采用循环伏安法,在316不锈钢电极表面原位生成聚吡咯-二氧化硅(PPy-SiO2)复合膜。红外光谱分析表明,通过电化学法可以在316不锈钢表面生成PPy-SiO2复合膜。利用扫描电镜考察了PPy与PPy-SiO2膜层形貌,发现相对于PPy膜层,PPy-SiO2膜层有着较为均一的表面状态。分别将316不锈钢、316不锈钢/PPy、316不锈钢/PPy-SiO2浸泡于3.5%(质量分数)Na Cl水溶液中,采用开路电位-时间(OCP-Time)曲线、电化学阻抗谱(EIS)考察了PPy膜层与PPy-SiO2复合膜层对不锈钢的防腐性能,结果表明,浸泡初期,影响膜层防腐性能的主要因素是膜层与不锈钢电极表面的吸附能力,PPy的金属防护效果高于PPy-SiO2;浸泡1 h后,影响膜层防腐性能的主要因素转变为膜层本身抑制水分子渗透的能力,PPy-SiO2的金属防护效果高于PPy。对PPy膜层与PPy-SiO2复合膜层进行了抗阴极剥离实验,结果显示,PPy-SiO2复合膜层具有更高的抗阴极剥离能力。     

超级电容器用PEDOT/AC复合电极的制备及电化学性能

以对甲苯磺酸铁(Fe(TOS)3)为掺杂剂和氧化剂,采用化学聚合法制备了聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/活性炭(PEDOT/AC)复合材料。通过SEM、FT-IR、TGA/DTG等方法分析了复合材料的微观形貌及结构特征。采用循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等方法研究了不同配比的复合材料作为卷绕式超级电容器电极的电化学性能。结果表明,PEDOT/AC复合材料具有优良的热稳定性。当AC的含量为EDOT的20%时,复合电极的比容量提高到176.3F/g,经过1 000次恒电流充放电后,容量保持率为83.6%,具有优异的循环稳定性。     

电化学法聚吡咯/碳纳米管复合膜的制备与表征

以对甲苯磺酸(PTSA)为掺杂剂、碳纳米管(CNTs)为增强相通过电化学恒电位法在不锈钢电极表面合成聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNTs)复合膜.采用扫描电镜(SEM)和四探针测试仪对PPy/CNTs膜的微现形貌和电导率进行表征.通过交流阻抗谱(EIS)、循环伏安法(CV)研究了PPy/CNTs膜的电化学行为.系统研究了...     

导电聚3,4-乙撑二氧噻吩的制备及性能

以水为溶剂,分别选用对甲苯磺酸钠、高氯酸锂、硫酸钠为支持电解质,用电化学法合成聚3,4-乙撑二氧噻吩(PEDOT)膜。采用线性扫描伏安法(LSV)确定了合适的聚合电位;采用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗谱(EIS)研究了PEDOT膜的电化学行为。结果表明,掺杂阴离子种类对膜的循环伏安特性、EIS曲线等有很大的影响;此外研究了掺杂不同阴离子的PEDOT膜对电极的粘接性能,发现粘接性能也与阴离子种类有关。     

MEMS超级电容器用聚吡咯/炭材料复合膜电极的制备及其性能

采用电化学沉积工艺,在MEMS超级电容器的三维结构集流体上制备出聚吡咯(PPy)、聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNT)、聚吡咯/石墨烯(PPy/GR)三种类型的膜电极。采用SEM对三种膜电极进行形貌观察,采用循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电和循环充放电研究三种膜电极的电化学电容性能。结果表明,复合电极的微观结构稳定,复合薄膜和集流体之间的结合力大;基于三种膜电极的MEMS超级电容器电容量依次增大,阻抗依次减小,放电电流为1 mA时,比电容分别达到7.0、8.0、8.3 mF/cm2,经过5 000次恒流充放电循环后,电容器的比电容分别保持了原来的72.9%、85.0%和89.2%。在PPy电极中引入CNT或GR后,MEMS超级电容器的电化学和膜电极结构稳定性可得到明显改善。     

超级电容器用聚苯胺／活性炭复合电极的研究

通过循环伏安法在多孔活性炭表面沉积了聚苯胺膜,并采用扫描电子显微镜、交流阻抗潜以及恒电流允放电技术对聚苯胺、活性炭和聚苯胺/活性炭复合电极进行了研究.结果显示:聚苯胺在活性炭表面形成一层由多孔网状结构组成的均匀的膜.聚苯胺/活性炭复合电极比活性炭电极具有更高的容量,同时比聚苯胺电极具有更好的循环稳定性.聚苯胺/活性炭复合电极的比电容为587F/g,而活性炭电极仅为140F/g.在50次充放电循环后,聚苯胺电极比电容从513降至334F/g,而聚苯胺/活性炭复合电极从415F/g下降为383F/g.     

界面法制备三维网状PPy-PEDOT共聚物膜及电容性能

制备具有多电子传输与多孔有序的结构电极是电化学储能技术创新发展的两个重要策略。本工作采用一种界面电化学聚合新法合成聚吡咯-聚3,4-乙撑二氧噻吩(PPy-PEDOT)共聚物薄膜材料。采用FTIR,XPS,EDX,SEM与电化学充放电测试对PPy-PEDOT共聚物膜的化学组成、分布、微观形貌及电容性能进行表征与测试。结果表明:PPy-PEDOT共聚物膜由PPy与PEDOT按一定比例组成,且分布均匀;SEM测试表明共聚物膜具有正反两面各异的特殊形貌,且有机相一侧呈三维网状多孔层状结构。电化学充放电测试表明,PPy-PEDOT共聚物膜表现出优异的超级电容器电极材料的特性,具有较高的比电容,较快的充放电速率与较好的循环稳定性。PPy与PEDOT共聚后实现二者性能互补,提高了共聚物膜的导电性,电荷迁移速率及稳定性,同时三维网状多孔层状结构也有助于充放电过程中电子离子的迁移,使得共聚物膜的储能性能显著提高。     

新型多功能无机/有机复合薄膜的制备及电化学性能研究

将铈钛氧簇[Ti₈O₇(HOEt)(OEt)₂₁Ce]和PEDOT低聚物的混合溶液通过滴涂-二次聚合成膜制得一种表面具有特殊纳米沟壑结构的无机/有机复合薄膜PEDOT:Ce@TiO₂。PEDOT:Ce@TiO₂具有很强的疏水性和对乙腈溶液较好的润湿性, 能用作阴极电致变色材料和超级电容器电极材料。PEDOT:Ce@TiO₂展现出较PEDOT薄膜更优良的电化学性能, 在电流密度为1 A/g时, PEDOT:Ce@TiO₂的质量比电容为71.2 F/g, 是相同条件下PEDOT薄膜的质量比电容的1.7倍。采用PEDOT:Ce@TiO₂进一步组装了全固态电致变色超级电容器原型器件, 当充电完成时器件的变色区域呈现墨绿色, 当放电完成时器件的变色区域呈现亮黄色。     

化学气相沉积导电聚合物复合纳米薄膜及性能

采用化学气相聚合法制备了聚-3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)/还原氧化石墨烯(RGO)复合薄膜。首先用旋涂法制备氧化剂/氧化石墨烯(GO)薄膜,然后将薄膜置于3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)气相聚合装置中,形成PEDOT/GO复合薄膜。将获得的PEDOT/GO复合薄膜用葡萄糖还原剂进行处理,获得PEDOT/RGO复合薄膜。导电性测试表明,GO被还原后复合薄膜的电导率为35.3S/cm,明显高于PEDOT/GO(14.6S/cm)和纯PEDOT(17.3S/cm)薄膜的电导率。电化学特性研究表明,RGO的加入使得PEDOT/RGO导电聚合物复合纳米材料具有优良的电化学特性及稳定性,薄膜的比电容为176.7F/g。循环测试800次后,比容量保持率为84%,具有良好的电化学稳定性。这种化学气相聚合制备的聚合物复合纳米薄膜在超级电容器及导电材料领域有着很好的应用前景。     

AC/PEDOT复合材料的制备及电化学性能

采用原位聚合法,在活性碳(AC)颗粒上生长聚3,4乙烯二氧噻吩(PEDOT)来制备活性碳/聚3,4乙烯二氧噻吩(AC/PEDOT)超级电容器复合电极材料,并研究不同配比复合材料的电化学性能。采用X射线衍射、扫描电子显微镜及傅里叶红外等技术对样品进行表征,采用循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等方法对样品进行了电化学性能测试。结果表明,AC与PEDOT的复合可大幅度提高比容量,当n(AC)∶n(PEDOT)=10∶1,电流密度为1A/g时,比容量可达250F/g,比AC的比容量提高了95.3%,经1 000次充放电后,电容保持率为80.4%,具有循环稳定性能好,低内阻0.29Ω等优点,有望实现碳基超级电容器的小型化。     

冷冻界面聚合法制备聚吡咯@UIO-66复合织物电极及其电化学性能研究

通过原位溶剂热反应将锆-金属有机框架(UIO-66)沉积在棉布上,并采用冷冻界面聚合法聚合聚吡咯(PPy)从而获得PPy@UIO-66@棉复合织物电极材料。通过扫描电镜、红外光谱、循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等手段对该复合织物电极的形貌结构和性能进行了表征。结果表明：利用该织物电极组装的超级电容器在电流密度为1.6mA/cm²条件下面积比电容为3888mF/cm²(相应的质量比容量为410.4F/g),经过1000个充放电循环后比电容保持率为73%。     

聚苯胺-炭微球复合材料的制备及其电化学性能（英文）

通过电化学沉积法制备得到聚苯胺/炭微球(PANI/CMS)复合电极材料,通过场发射扫描电子显微镜和红外光谱对PANI/CMS复合材料进行形貌和结构表征。并采用循环伏安、恒电流充放电、电化学阻抗谱及循环寿命测试等技术考察其电化学行为。结果表明:PANI均匀包覆于CMSs表面;在电流密度为1 A·g~(-1)时,复合材料的比电容达到206 F·g~(-1);PANI/CM S复合材料表现出优异的电化学稳定性。说明PANI/CMS复合材料有望作为电极材料用于超级电容器。     

聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸复合LB膜在OLED器件上的应用

采用Langmuir-Blodgett(LB)膜静电诱导沉积法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)高度有序导电聚合物复合薄膜,研究了薄膜的导电性能并进一步研究薄膜在改善器件性能方面的作用.并将其应用于有机电致发光二极管(OLED)器件的空穴缓冲层,将聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)复合LB沉积于纳米铟锡金属氧化物(ITO)电极上,制备了以复合LB膜为空穴缓冲层的OLED器件.发现复合LB膜改善了器件性能(启动电压降低,最大亮度增加),但进一步的研究表明LB膜器件在一定时间后出现性能劣化.I-V特性和X射线反射率(XRR)分析表明,薄膜的结构发生一定程度的改变是导致器件性能变差的可能原因.