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。     

H6PMo9V3O40/PANI复合电极材料的电容特性研究

采用超声氧化聚合法,以自制杂多酸H6PMo9V3O40作为质子酸掺杂剂兼辅助氧化剂,配合过硫酸铵(APS)氧化剂,合成了聚苯胺基复合电容材料H6PMo9V3O40/PANI。以此复合材料为活性物质制备电极,在0.5mol/L H2SO4电解液体系中,通过循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗等技术研究其电化学性能。结果表明,H6PMo9V3O40/PANI电极体现出优良的法拉第赝电容特征,循环稳定性能良好,且大电流下充放电特征明显。在-0.1~0.7V(vs.SCE)电压和1.5A/g电流密度下,首次充电比电容量160.643F/g,放电比电容量153.225F/g,充放电效率95.38%,500次循环后,充电比电容量140.543F/g,衰减率12.51%,放电比电容量139.528F/g,衰减率8.94%,充放电效率99.27%。     

中间相沥青基活性炭微球/聚苯胺复合材料的制备及其电化学性能研究

采用原位聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,在比表面积为2945cm2/g的中间相沥青基活性炭微球(AMCMB)表面引发苯胺聚合,制备中间相沥青基活性炭微球/聚苯胺复合材料(AMCMB/PANI)。利用扫描电镜、X射线衍射和傅里叶变换-红外光谱分析,考察其微观结构和表面形貌;通过恒流充放电、循环伏安及交流阻抗测试,研究其在6mol/L KOH溶液中的电化学性能。在电流密度为0.02A/g时,AMCMB/PANI电极的比容量为387.72F/g,与AMCMB电极的比容量相比,提高了57.46%,说明少量聚苯胺的加入可以显著地提高电极材料的比容量;当电流密度增大1000倍时,AMCMB/PANI电极的比容量为157.68F/g,表现出好的大电流充放电能力。     

乳液聚合法制备聚苯胺及其电容性能研究

以过氧化氢(H2O2)为氧化剂,采用乳液聚合法,添加不同表面活性剂,在室温下制备得到聚苯胺(PANI)电极材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)及X-射线衍射(XRD)方法对其进行结构、形貌表征。用掺杂的PANI为活性物质制作电极,以lmol·L-1 H2SO4为电解液,组装成超级电容器。用恒电流充放电技术测试了其电化学性能。结果表明,添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)制备的PANI材料在电流密度为1mA·cm-2下的单电极比容量达497F·g-1,比掺杂十二烷基磺酸钠(SDS)的PANI材料具有更高的比容量。     

高性能聚苯胺/石墨烯复合材料的制备及在超级电容器中的应用

采用化学氧化法制得氧化石墨烯(GO),再用NaBH4还原得到石墨烯(GN);以二氧化锰为氧化剂,室温下通过化学氧化聚合法制备了聚苯胺/石墨烯复合材料(PANI/GN)。采用扫描电子显微镜(SEM)及X-射线衍射(XRD)对其结构和形貌进行了表征。以PANI/GN为活性物质制备电极,1.0mol/L H2SO4水溶液为电解液组装超级电容器,用循环伏安法(CV)和恒电流充放电技术分别测试了PANI/GN电化学性能,在0.1A/g的电流密度下的比容量为468.5F/g,经过1000次连续充放电,电容保持率为84.9%。与PANI、GN单一材料相比,PANI/GN复合物具有较高的比电容和很好的循环稳定性。     

石墨烯负载金属钌用于锂-空气电池的正极材料

通过溶液法制备钌/石墨烯(Ru/G)复合材料,用作锂-空气电池的正极材料。通过充放电测试、循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)研究了锂-空气电池的电化学性能。结果表明:Ru/G复合材料作为锂-空气电池的正极材料,明显提高了氧化还原反应的催化活性,改善了电化学反应性能。在电流密度为500mA·g-1时,首次充放电比容量分别为13136mAh·g-1和13578mAh·g-1,充放电的过电位降低了约0.35V。当固定充放电比容量为1000mAh·g-1,采用恒流充放电模式,可稳定循环30次。     

超级电容器用聚苯胺/有序介孔炭复合电极的性能

利用原位聚合法制备了聚苯胺/有序介孔炭复合材料.通过恒流充放电、循环伏安和交流阻抗测试考察了不同聚苯胺含量对聚苯胺/有序介孔炭复合材料电化学性能的影响.研究表明:与纯的有序介孔炭和聚苯胺相比,聚苯胺/有序介孔炭复合材料具有更高的比容量,良好的稳定性和充放电循环性能.当聚苯胺质量分数为60%,电流密度为0.1A·g-1时,比容量可以达到409F·g-1.     

超级电容器MnO2/CRF复合电极材料的制备及性能的研究

以间苯二酚(R)和甲醛(F)为原料,碳酸钠(C)为催化剂,制备碳气凝胶(CRF),并以KMnO4和Mn(CH3COO)2·4H2O为原料,采用了化学沉淀法制备MnO2/CRF复合材料.用N2吸附、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对所制备的MnO2、CRF和MnO2/CRF复合材料进行了表征,结果表明碳气凝胶具有珍珠串式的无序多孔网络结构,所制备的MnO2为纳米级颗粒,复合材料为纳米级粉体.并对不同配比的MnO2/CRF复合材料的电化学性能进行了研究.循环伏安、恒流充放电实验表明了所制备的MnO2/CRF复合电极材料具有良好的可逆性和充放电性能.当MnO2含量为60%时,MnO2与碳气凝胶复合制成的新型电极材料具有226.3F/g的比电容,比碳气凝胶电极的比电容提高了1倍.此外,对复合电极的循环寿命进行了研究,表明复合电极具有良好的循环充放电性能.     

纳米氧化镍的制备及超级电容性能研究

以NiSO4·6H2O和NaOH为原料,采用常温合成-水热改性-中温焙烧工艺制备了分散性好、平均粒径约为40nm的规则六角片状形貌的氧化镍电极材料.利用循环伏安和恒流充放电对氧化镍制备的电极的电容性能进行了研究,结果表明,NiO电极在KOH电解液中具有良好的超电容特性和循环寿命,在充放电电流为20mA时,NiO电极的比容量达到252F/g.     

不同氧化剂制备的聚苯胺/中间相炭微球复合物电化学性能研究

室温下,以二氧化锰和过硫酸铵为氧化剂,采用原位化学聚合法合成聚苯胺/中间相炭微球(PANI/MCMB)复合物。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线粉末衍射(XRD)对其形貌结构进行表征。以PANI/MCMB复合物为电极活性物质,1.0mol/L H_2SO_4水溶液为电解液组装对称型超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒流充放电等测试手段测试超级电容器的电化学性能。结果表明,以二氧化锰为氧化剂制备的聚苯胺/中间相炭微球复合物(MPANI/MCMB),在电流密度为0.1A/g时,单电极比容量为336.4F/g。1 000次循环后比容量保持率为92.3%,比以过硫酸铵为氧化剂制备的聚苯胺/中间相炭微球复合物(NPANI/MCMB)具有更好的循环性能和更高的比容量。