超级电容器聚苯胺/活性中间相炭微球复合电极材料的研究

以具有高比表面积的活性中间相活性碳微球(a-MCMB)、苯胺(ANI)为主要原料,过硫酸铵为氧化剂,通过原位化学聚合法在a-MCMB表面沉积聚苯胺(PANI),首次制得纳米PANI/a-MCMB新型复合材料,通过XRD、SEM对样品的晶型结构和表面形貌进行表征,并将得到的复合材料组装成超级电容器,用循环伏安、交流阻抗、恒流充放电以及循环性能测试技术对该材料进行电化学测试。结果显示,在1MH2SO4溶液中,复合材料的比容量达到288.46F/g。     

中间相沥青基活性泡沫炭的制备及其电化学性能研究

以中间相沥青为前驱体,经自挥发发泡法、KOH活化法制备的中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料。采用扫描电镜、X射线衍射和低温(77K)N2吸附法对中间相沥青基活性泡沫炭的表面形貌和微观结构进行表征。中间相沥青基活性泡沫炭的比表面积为2700m2/g,总孔孔容为1.487cm3/g。通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试,考察了中间相沥青基活性泡沫炭作为超级电容器电极材料的电化学性能。在电流密度为0.02A/g时,中间相沥青基活性泡沫炭的比容量为240.48F/g,能量密度为33.4Wh/kg;在电流密度为5A/g时,比容量为166.68F/g,具有良好的电化学特性。     

酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能Ⅱ.作为EDLC电极材料的活性炭微球的制备及电化学性能

用直流恒流循环法考察在不同的活化条件下得到的酚醛树脂活性炭微球作为双电层电容器电极的电化学性能。结果表明，要得到高比电容的电容器电极材料，水蒸气活化的最佳条件为：在800℃下活化1h，水蒸气的量控制为氮气量的40％。在此条件下得到的酚醛树脂活性炭微球作为电极具有良好的循环充放电性能，比电容可达到143F／g，充放电效率高达98％。在2．0nm～7．5nm之间的孔对活性炭微球的比电容影响显著。     

酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能II.作为EDLC电极材料的活性炭微球的制备及电化学性能

用直流恒流循环法考察在不同的活化条件下得到的酚醛树脂活性炭微球作为双电层电容器电极的电化学性能。结果表明,要得到高比电容的电容器电极材料,水蒸气活化的最佳条件为:在800℃下活化1h,水蒸气的量控制为氮气量的40%。在此条件下得到的酚醛树脂活性炭微球作为电极具有良好的循环充放电性能,比电容可达到143F/g,充放电效率高达98%。在2.0nm~7.5nm之间的孔对活性炭微球的比电容影响显著。     

超纯煤沥青基活性炭的制备及其电化学性能的研究

以中温煤沥青为原料,采用酸溶液脱灰以及氢氧化钾活化工艺制备了超纯煤沥青基活性炭,系统研究了活化温度对样品的微观形貌、孔结构以及电化学性能的影响。结果表明,随着活化温度的提高,样品的孔结构变得发达,孔径分布变宽;总比表面积和总孔体积先增加后又略微减小,中孔比表面积和中孔体积逐渐增大,在0.2A/g电流密度下比容量高达300F/g,10A/g电流密度时仍保持为174F/g,5A/g电流密度下充放电循环5000次以后,其比容量保持率高达98%,表明样品具有良好的倍率特性和循环稳定性能。     

中间相炭微球/活性炭复合材料的电化学行为

以中间相炭微球( CMS)为核心材料,沥青为壳层材料前躯体,采用原位生成法制备了中间相炭微球/活性炭(AC)复合材料.将所制CMS/AC复合材料作为超级电容电池的负极材料,组装了模拟电容器和锂离子半电池.采用扫描电镜和X-射线衍射仪分析了材料的物理结构,并研究了CMS/AC复合材料的电化学行为进行研究.结果表明:CMS/AC复合负极材料在六氟磷锂/碳酸乙烯酯+碳酸二甲酯(LiPF6/EC+DMC)与四氟硼酸四乙基铵/乙腈( Et4 NBF4/AN)电解液中均表现出良好的电化学性能,其比电容在模拟电容器中达到25.8 F/g,在锂离子半电池中能达到306.6 mAh/g (0.2C);同时表现出良好的倍率性能和循环性能.     

毛细管破裂法制备中间相炭微球及其电化学性能（英文）

基于沥青在熔融纺丝过程中的滴落行为和流变学理论，提出了一种新型高效的中间相炭微球(MCMB)制备方法—毛细管破裂法(DCB法)。本实验以中间相沥青为原料，采用DCB法考察了不同接收相(水或THF)对MCMB制备的影响规律，并系统研究了相应MCMB微观结构的演变规律。在此基础上，所制MCMB经750℃的KOH活化制备了A-MCMB，以及经2 800℃的石墨化制备了G-MCMB，并分别探究了它们作为超级电容器(EDLC)和锂离子电池(LIB)电极材料的电化学性能。结果表明：采用DCB方法所制备的水接收相的MCMB-W和THF接收相的MCMBT均呈现尺寸约1～2μm的球形结构特征。此外，A-MCMB-T具有高比表面积1 391 m² g^-1、微孔体积0.55 cm³ g^-1和中孔体积0.24 cm³ g^-1，作为EDLC的电极材料时，其比电容比MP衍生的炭材料提高了30%，且电容保持率也显著提升。同时，G-MCMB-T具有较高的石墨化度0.895和有序的层状结构...     

模板法制备聚苯胺空心微球材料及其电化学性能

运用模板法,以聚苯乙烯(PS)胶体粒子为微球核,使苯胺单体吸附于PS胶体粒子表面,然后利用原位的化学氧化聚合,制备出聚苯乙烯/聚苯胺(PS/PANI)核壳材料.然后再将PS微球核溶解,最终得到PANl空心微球材料.采用傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜对所得材料进行成分和形貌的分析.利用循环伏安法、恒流充放电测试法和循...     

玉米芯活性炭的制备及其电化学性能研究

以玉米芯为原料,采用KOH活化法制备超级电容器用活性炭。利用低温氮气吸附及恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等方法测定活性炭的孔结构及其用作电极材料的电化学性能。研究了脱灰对玉米芯活性炭孔结构及其电化学性能的影响。结果表明,在碱炭比3∶1、活化温度为800℃、活化时间为1h的条件下,可以制备出比表面积为2019m2/g、总孔容为1.084cm3/g、中孔率为15.6%的高比表面积活性炭。玉米芯经脱灰处理可以显著改善其所制活性炭的孔隙发达程度和中孔分布,脱灰玉米芯活性炭的比表面积、总孔容及中孔率分别可达2311 m2/g、1.246cm3/g和26.0%。玉米芯活性炭电极材料在3mol/L KOH的电解液中具有良好的电化学性能,其比电容量可达253F/g。脱灰玉米芯活性炭电极的比电容量更高(可达278F/g),比电容提高9.9%,且内阻更小。     

中间相炭微球的制备及嵌锂性能考察

为了获得更高嵌锂性能的锂离子电池负极用炭材料,以质量分数为3 7%吡啶不溶物的煤焦油为原料,在450℃下自生压热缩聚制备中间相炭微球(MCMB),采用恒电流充放电技术研究所得MCMB的充放电性能.研究发现:随着MCMB平均球径的增加,首次充放电可逆容量从246mA·h/g增至540mA·h/g,首次充放电效率先增加后减小;本实验条件下平均球径为8 9μm的MCMB的充放电性能最好.     

添加松香对中间相炭微球制备的影响

以中温煤沥青为原料,松香为添加剂,通过热缩聚合法制备中间相炭微球。采用FT-IR、SEM、偏光显微镜等对所得产物进行表征,研究了松香对中间相炭微球制备的影响。研究表明松香的加入能有效限制沥青的过度聚合,不仅促进中间相炭微球的成核和生长,而且在很大程度上防止中间相炭微球的融并;当松香添加量为10%(质量分数)时,改性煤沥青经450℃热解2h可制备出球形度好、粒径均匀的中间相炭微球,其平均粒径为15.3μm,收率达44.1%。     

聚苯胺-石墨烯/聚酰亚胺复合导电纱的制备及其超电容特性

为了提高石墨烯/聚酰亚胺(rGO/PI)复合纱线电极的电化学性能,采用电化学聚合法在rGO/PI复合纱线表面沉积聚苯胺(PANI)颗粒,研究了沉积时间对PANI-rGO/PI复合导电纱的形貌及增重的影响。结果表明, PANI在rGO/PI复合纱线表面均匀沉积,且沉积量随着沉积时间的增加而增大。采用循环伏安法(CV)、恒流充放电法(GCD)研究了PANI-rGO/PI复合导电纱线的电化学行为。结果表明, PANI沉积时间对纱线电极的循环伏安特性、恒流充放电曲线等有很大的影响,当PANI沉积时间为900 s时,所得PANI-rGO/PI复合纱线电极的循环伏安特性和恒流充放电性能表现均最优,比电容为81.22 F·cm^-3,而rGO/PI纱线电极仅为16.4 F·cm^-3。以最优工艺制得的PANI-rGO/PI复合导电纱作为电极组装了纤维状超级电容器,采用交流阻抗谱法(EIS)、 CV及GCD对器件进行电化学性能表征。结果表明,该器件体积比电容可达41.73 F·cm^-3,在充放电3 000次后比电容依然能够维持在85%左右,所得纤维状超级电容器经过串联可成功驱动LED灯。     

中间相碳微球/氰酸酯树脂复合材料的导电导热性能

选取M22、M15和M23三种不同粒径中间相碳微球（MCMBs）作为填料,分别以10vol%、25vol%、40vol%和50vol%体积分数填充氰酸酯树脂（CE）制备了MCMBs/CE复合材料,通过SEM、XRD、拉曼光谱仪、导热仪、体积电阻仪分析了不同粒径的MCMBs/CE复合材料的性能。结果表明:三种球形粉体都具有石墨化结构,其中M22粉体球形度最好、石墨化程度最高（I_D/I_G=0.23）、体积电阻率最小。三种MCMBs粉体制备的MCMBs/CE复合材料的吸水性、导热性和导电性均随填充量的增加而增大,冲击强度则先增大后减小。其中以M22在40vol%填充率下所得MCMBs/CE复合材料的综合性能最优,吸水率为0.45%,冲击强度为23.6 kJ/m2,热导率达1.28 W/（m·K）,体积电阻率达1.5 Ω·cm。      

磺基水杨酸掺杂导电聚苯胺纳米材料的制备与性能研究

采用化学氧化法以苯胺为单体,过硫酸铵为氧化剂,磺基水杨酸为掺杂酸合成聚苯胺纳米棒导电材料。考察了单体/掺杂酸摩尔比对聚苯胺形貌与电性能的影响,采用傅里叶红外光谱,XRD粉末衍射表征聚苯胺结构;电化学工作站、四探针研究表明聚苯胺的导电性随掺杂酸/单体摩尔比的增大而增大,单体/掺杂酸摩尔比为2时电导率为1.43S/cm;SEM、TEM表明聚苯胺纳米棒表面粗糙,直径约为100～200nm,长度约为400～700nm,表面附着了1层10～30nm厚的颗粒;并提出了纳米棒可能的形成机理。     

Preparation of conductive polyaniline solutions for electronic applications

Electrically conductive processible polyaniline films have been synthesised from the electropolymerization of aniline under non-aqueous conditions. The characterization of the polymer was carried out by spectroscopic methods.     

Fe_3O_4-ODA/GO/PANI复合材料的制备及其电容性能

在当今能源紧缺的情况下,超级电容器由于具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长等优点而被广泛应用于工业自动化控制、电力、国防以及新能源汽车等众多领域。本文以十八胺修饰的四氧化三铁纳米粒子(Fe_3O_4-ODA),氧化石墨烯(GO)以及苯胺单体为原料,通过原位聚合成功制备了Fe_3O_4-ODA/GO/PANI三元复合电极材料,其比电容高达516F/g,远高于二元复合材料GO/PANI和Fe_3O_4-ODA/PANI的比电容(分别为224F/g和345F/g)。并且,在1000次循环充放电之后,其容量仍可维持86.5%。此外,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)等手段对该复合材料的形貌和结构进行了表征。     

FeCl3/APS复合氧化剂对乳液法制备聚苯胺电化学性能及其结构的影响

首次采用三氯化铁（FeCl3）和过硫酸铵（APS）为复合氧化剂,在乳液聚合体系中制备了十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺（PANI）,同时以碳纸负载PANI为工作电极,通过循环伏安（CV）和Tafel曲线测试方法,探讨了FeCl3与APS的摩尔比（n（FeCl3）/n（APS））及复合氧化剂与苯胺的摩尔比（n（compositeoxidant（cod））/n（An））对乳液法制备PANI电化学性能的影响;并通过对PANI的电导率热稳定性、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）的对比分析,印证了PANI电化学性能的表征结果。实验结果表明与APS制备的PANI相比,n（FeCl3）/n（APS）=3.5∶1,n（cod）/n（An）=3∶1时,复合氧化剂制备的PANI具有更大的峰电流和更高的腐蚀电位,电导率热稳定性更佳;XRD和TGA的结果显示复合氧化剂制备的PANI具有更好的结晶性和热稳定性。