锂电池聚吡咯复合正极材料的研究

采用化学氧化法制备了聚吡咯/V2O5干凝胶(PPy/VXG)导电复合材料。用制备的复合材料作正极,组装了扣式锂二次电池。运用SEMI、CI、CP、XRD及循环伏安法对电极材料和电池性能进行表征和测试。结果表明:PPy/VXG复合正极材料是通过阴离子的掺杂/脱掺杂及锂离子的嵌脱反应来实现充放电的;循环伏安曲线的氧化-还原峰较对称和稳定,且具有较大的峰电流,表明PPy/VXG具有较好的电化学可逆性和较高的电极活性;PPy/VXG的放电比容量随充放电电流的增大而降低,当充放电电流从0.1 mA提高到0.4 mA时,材料的平均放电比容量下降约7.5%。     

聚吡咯包覆锂离子电池电极材料研究进展

聚吡咯(PPy)是一种典型的导电高分子材料,具有良好的导电性、可逆的电化学氧化还原特性和较强的电荷贮存能力,在空气和水中具有良好的稳定性。利用PPy与各种无机材料间的协同作用,可以将PPy包覆在不同的无机材料上作为锂离子电池的正负极材料,优化材料性能,提高电极综合性能。综合评述了溶胶凝胶法、气相沉积法、电化学沉积法、物理混合等不同方法将PPy包覆在各种锂离子电池电极材料上的研究进展。     

聚吡咯/脲醛树脂多孔碳的超级电容性能

以脲醛树脂(UF)为前驱体,经高温碳化和氢氧化钾溶液活化处理,制备脲醛树脂多孔碳(UFC),采用原位化学聚合法制备聚吡咯(PPy)/UFC复合材料。通过SEM、XRD和红外光谱等分析复合材料的形貌和结构特征;采用循环伏安、电化学阻抗和恒流充放电测试复合材料的电化学性能。PPy/UFC复合材料比单独的PPy和UFC具有更高的比表面积和更好的电化学性能,以4 A/g在-1.0~0 V循环,比电容为545 F/g,循环2 000次的电容保持率为91%。     

锂-聚吡咯蓄电池的性能研究

用化学聚合法合成聚吡咯/二氧化硅[PPy/(MPS-SiO2),MPS:硅烷偶联剂]复合材料,以PPy/(MPS-SiO2)复合材料作正极,锂片作负极,隔膜为聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯(PP/PE/PP)微孔复合隔膜,LiPF6/(EC-DMC-EMC)为电解质,制备了锂-聚吡咯(Li-PPy)扣式蓄电池。运用元素分析、扫描电子显微镜(SEM)及电化学测试仪对电池性能进行了测试和表征,探讨了电池的充放电性能、循环寿命、贮存性能和聚吡咯正极的充放电机理及其堆积密度对电池性能的影响。研究表明,聚吡咯作正极材料是通过掺杂与脱掺杂来实现充电与放电的;正极片成型压力为20MPa,充放电电流0.2mA,充放电截止电压分别为3.8V和2.0V的情况下,放电容量以PPy计可达43.79mAh·g-1;循环30次后,容量衰减为35.48mAh·g-1,为首次放电容量的81%,库仑效率仍达94.5%以上。     

聚吡咯作为水系锂离子电池的负极材料

以FeCl_3为氧化剂,通过简单的化学氧化法制备了聚吡咯(PPy),并采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对所制备的聚吡咯进行了表征。以所制备的PPy为负极,分别以LiCoO_2、LiMn_2O_4和LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2为正极,组装成水系扣式电池测定其电化学性能。结果表明:在0.1 A/g的电流密度下,PPy的比容量最高表现为65 m Ah/g左右;充放电循环1 000次之后,容量保持率可以达到80%,远大于传统的水系电池。PPy作为水系锂离子电池的负极材料表现出了优秀的倍率性能和良好的循环性能。     

CNTs/PPy/MnO_2复合材料的制备及电容性能的研究

采用自组装法制备CNT/PPy/MnO_2三元复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱对其结构和形貌进行表征,通过循环伏安、恒流充放电及交流阻抗对其电化学电容性能进行了研究,并讨论了不同配比对复合材料的电化学性能的影响。结果表明:CNT/PPy/MnO_2三元复合材料在质量比为m(CNT)∶m(PPy)∶m(MnO_2)=45∶10∶45时,内阻小且具有良好的充放电可逆性,在1 mol/L的Na_2SO_4溶液中,以0.28 A/g电流密度放电时,比电容可达178 F/g。扫描500圈后,电容保持率仍在92%以上,表明具有良好的循环稳定性。     

自支撑Ti3C2Tx/聚吡咯水凝胶的制备及电化学性能

电极材料是决定超级电容器性能的关键。具有高导电性和电化学活性的二维碳化钛Ti₃C₂T_x(T_x为表面端基，如-F和-OH)和导电聚合物聚吡咯(PPy)作为超级电容器电极材料受到广泛关注。利用Ti₃C₂T_x的强酸性质子化吡咯引发聚合，经水热反应制备自支撑Ti₃C₂T_x-PPy水凝胶。通过XRD、SEM以及傅里叶变换红外光谱等方法，对材料进行物相结构和微观形貌分析，并进行电化学性能测试。PPy附着在Ti₃C₂T_x片层上形成的三维交联网络结构，可大幅提高材料的有效接触面积，促进离子传输，并提供大量的赝电容。所制备的Ti₃C₂T_x-PPy₁₂₀水凝胶以1 A/g电流在-0.4～0.3 V循环，比电容为260.0 F/g; 20 ...     

聚苯胺复合电极材料的微观调控及性能

聚苯胺(PANI)是有潜力的导电高分子电极材料，但自身团聚结构影响其性能。通过调控苯胺单体浓度，在具有高比表面积的改性碳纳米管(CNT_U)上经化学氧化聚合，制备微观结构均匀的PANI,分析微观结构的改变对电化学性能的影响。经过复合改性的碳纳米管表面产生大量微孔结构，增大了比表面积，并且通过控制反应物苯胺浓度使PANI均匀沉积，减少了传统方法制备PANI因自组装形成的团聚结构。在高比表面积基底上均匀铺展的PANI表现出高度可逆的氧化还原性能，能改善PANI氧化还原活性差、倍率性能低和循环寿命短等问题，使PANI/CNT_U复合材料兼具高比容量和高倍率性能，循环稳定性也得到改善。0.1 mol/L苯胺单体浓度制备的复合材料，以1 A/g的电流在0～0.8 V循环，比电容可达305.0 F/g,且在1 000次循环后，电容保持率为80.77%。     

Al2O3/C@Super P@PP改性隔膜的电化学性能

将前驱体Al-金属有机骨架(MOF)高温炭化,得到衍生的Al2 O3/C复合材料,然后与导电剂导电碳黑Super P混合,制备Al2 O3/C@Super P@PP改性隔膜,并用于锂硫电池.XRD和SEM分析结果表明,前驱体及衍生物具有良好的结晶性和纳米结构.通过循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)测试等研究材料的...     

聚吡咯改性在锂电池电极材料中的应用

导电聚合物聚吡咯因其反应动力学快速、电导率高且加工简易而成为锂电池领域工作者的研究热点之一。但由于其处于还原态时导电性急剧下降,且自身理论比容量不高,因此,目前的研究重点仍放在聚吡咯复合材料的制备与应用上。期望通过改性发挥出复合材料的协同作用以提高锂电池电化学性能。介绍了聚吡咯常见的三种改性方法,并展开叙述,以期为聚吡咯电极改性及其在锂电池中的应用研究提供一定参考价值。