二次颗粒结构聚苯胺的制备及其超级电容性能

采用化学氧化法以甲苯-4-磺酸钠掺杂制备了电化学电容器用聚苯胺电极材料,对产物进行了表征,研究了其电化学电容性能.结果表明制备的掺杂态聚苯胺具有特殊的多层次颗粒结构,循环伏安曲线接近于理想的矩形,在充放电整个电位范围内,电位和时间都保持较好的线形关系,单电极比电容可达283.7 F/g.     

原位聚合法制备石墨/聚苯胺复合材料

利用原位聚合法制备了细鳞片膨胀石墨/聚苯胺导电复合材料。通过实验,找到了膨胀石墨的掺杂量、氧化剂滴加速度、反应时间及反应体系pH值对电导率影响规律。最佳实验条件为:石墨掺杂40%,pH值为1,反应时间50min,氧化剂的滴加速度4mL/min。此条件制得的复合物电导率为40S/cm。证明石墨与聚苯胺复合可得电导较好的复合材料。     

石墨烯/聚苯胺/MnO_2的制备及其电容性能

采用π-π共轭吸附法结合液相共沉淀法制备了石墨烯/聚苯胺/Mn O2三元复合物,并考察了聚苯胺(PANI)的含量及其复合方式对复合物性能的影响。SEM和XRD结果表明,适量PANI的加入能有效地改善Mn O2的分散性,并减小其粒径,增大其孔隙率;循环伏安和交流阻抗测试结果表明,当PANI的质量分数为4%时三元复合物的比电容值较高,且循环稳定性很好,经3 000次循环后比电容仅减小到原始值的92.7%。     

聚苯胺/石墨/环氧导电防腐涂层的制备与性能

在环氧涂料中加入石墨和导电聚苯胺(PANI),制备了PANI/石墨/环氧导电涂料。研究了稀释剂的种类和用量对涂料的流平和涂层外观的影响,以及石墨和聚苯胺的添加量对涂层的电导率、硬度、附着力、耐蚀性等性能的影响。结果表明,活性稀释剂不适合制作聚苯胺导电涂料。以m(二甲苯)∶m(正丁醇)=4∶1为混合稀释剂,石墨含量为30%,聚苯胺添加量为环氧树脂的10%,环氧树脂与稀释剂的质量比为1∶1.5时,所得涂层具有良好的导电性和防腐能力,其电导率为1.01×10-4 S/cm,铅笔硬度3H,附着力0级,划痕试样在5%NaCl溶液中浸泡7 d不腐蚀。     

不同方法制备聚苯胺/MoS_2复合材料及其电容性能

结合Li插层法制备的单层MoS2,分别采用溶液法和乳液法原位聚合制备了聚苯胺/MoS2复合材料。由FT-IR光谱对其结构进行表征,由电化学工作站测试其做电容器电极材料的电化学性能。结果表明,相同MoS2用量下,乳液法制备的聚苯胺/MoS2复合材料在0.8 A/g电流密度下的比电容为245 F/g,是溶液法聚苯胺/MoS2复合材料的3倍;充放电1000圈后的比电容保持率为82%,比溶液法聚苯胺/MoS2复合材料高11%,显示出更好的电容性能。     

固态凝胶超级电容的制备

制备了多孔碳电极和聚丙烯酸凝胶电解质,并将其组装成固态超级电容。采用循环伏安法测试电容性能,并与石墨电极进行了对比。结果显示,多孔碳电极超级电容的电流密度和比电容均高于石墨电极。通过恒流充放电测试了超级电容的储能特性。结果显示,在相同的电流密度时,终止电压越高,电容能量密度与电容密度越高。在终止电压相同时,电流密度越小,电容的能量密度以及电容密度就越大。电荷效率随电流密度增大而增大,当电流密度为5 mA/cm~2时,达到最高值76. 92%。     

聚苯胺/壳聚糖超级电容器电极复合材料的制备及表征

采用冷冻干燥后管式炉碳化制备壳聚糖电极材料,经KOH活化法活化后通过氧化还原聚合法制备聚苯胺(PANI)/壳聚糖电极材料,运用循环伏安、交流阻抗、充放电等测试聚苯胺/壳聚糖电极的电化学性能。结果表明,聚苯胺/壳聚糖电极材料表现出良好的电容性能和稳定的电化学性能,比电容129.6 F/g,循环充放电500次,比电容保持率90.8%。     

循环伏安法制备聚苯胺/活性炭超级电容器膜电极

采用电化学循环伏安法,在柔性石墨纸基底材料上合成了聚苯胺/活性炭(PANI/AC)复合薄膜。 通过SEM观察了不同扫描圈数下复合薄膜的表面形貌,通过循环伏安(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电等电化学测试方法,研究了聚苯胺/活性炭复合电极的电性能。由SEM图谱可知,不同扫描圈数下,聚苯胺/活性炭的形态也有所不同,电化学测试结果表明,以柔性石墨纸为基底材料,扫描圈数在3圈时,不仅比容量较高,达504 F·g^-1,而且循环稳定性较好,经2000次循环后,容量衰减仅为初始容量的14%。     

聚苯胺/壳聚糖超级电容器电极复合材料的制备及表征

采用冷冻干燥后管式炉碳化制备壳聚糖电极材料,经KOH活化法活化后通过氧化还原聚合法制备聚苯胺(PANI)/壳聚糖电极材料,运用循环伏安、交流阻抗、充放电等测试聚苯胺/壳聚糖电极的电化学性能。结果表明,聚苯胺/壳聚糖电极材料表现出良好的电容性能和稳定的电化学性能,比电容129.6 F/g,循环充放电500次,比电容保持率90.8%。     

单极脉冲电合成聚苯胺膜及其超级电容性能

采用单极脉冲电化学聚合方法在铂基体表面制备了具有三维网络结构的聚苯胺(PANI)纳米纤维膜。采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱和扫描电镜(SEM)分析比较了脉冲聚合和循环伏安聚合膜的组成和形貌,在0.5mol·L-1的硫酸溶液中通过恒电流充放电和电化学阻抗(EIS)等考察了聚合膜的电化学容量性能。研究表明,固定脉冲电压1.0V、苯胺单体浓度0.2mol·L-1时控制单极脉冲频率1.25s-1、占空比50%可获得高达699F·g-1比电容的纳米纤维结构PANI膜;聚合膜呈现均匀的三维有序网络状分布,其离子交换容量、循环稳定性及超级电容性能远高于循环伏安法聚合的PANI膜。     

电化学法制备聚苯胺/氧化石墨烯复合膜及电容性能研究

利用电化学聚合法在导电玻璃ITO上原位制备了聚苯胺(PANI)/氧化石墨烯(GO)复合物薄膜。扫描电子显微镜表明,PANI/GO复合物呈颗粒状分布在ITO的表面;通过UV-vis光谱证实了GO和PANI之间存在着强烈的相互作用;充放电测试表明,PANI/GO复合膜具有良好的电荷储存特性,最高比电容可达265F/g,且具有较高的循环稳定性。     

聚苯胺/氧化石墨烯接枝复合材料的制备及电容性能研究

利用化学氧化法原位聚合制备了聚苯胺(PANI)/氧化石墨烯(GO)接枝复合材料。透射电子显微镜表明,PANI纳米颗粒均匀地分布在GO的表面;通过UV-vis光谱证实了GO和PANI之间存在着强烈的相互作用;充放电测试表明,PANI/GO纳米复合材料具有良好的电荷储存特性,最高比电容可达575 F/g。由于与GO之间的化学结合作用,PANI的充放电循环稳定性得到明显提高。     

氧化石墨烯/聚苯胺材料的制备及其超电容性能研究

通过乳液聚合制备具有类似金属导电性和超电容功能的氧化石墨烯/聚苯胺(GO-PANI)复合材料,聚合在组成为水,乙醇,二甲苯和十二烷基苯磺酸(DBSA)的乳液中进行。采用红外光谱对材料进行了表征,采用循环伏安法、交流阻抗和恒电流充放电进行了材料电化学性能的测试。结果表明氧化石墨烯/聚苯胺呈现高的超电容性能。在0.5 A/g电流密度下,摩尔比为3∶7材料的比电容高达444 F/g,远远超过了氧化石墨烯的比电容(134 F/g)。在50 mV/s下循环1000次,GO-PANI(3/7)仍呈现出高的比电容,达到412 F/g,仅减少7.2%。相对于纯聚苯胺比电容下降41.7%,复合材料GO-PANI具有优良的稳定性,显著提高复合材料容量保持率和循环寿命。     

微孔炭/聚苯胺纳米线复合材料的制备及其电化学电容性能

纳米线型导电聚合物是一种具有良好应用前景的超级电容器电极材料,该文用简易的原位化学氧化法制备了微孔炭/聚苯胺纳米线(MC/PANI)复合材料,并以此复合材料为活性物质制备工作电极,在1 mol/L H2SO4中,通过循环伏安、交流阻抗和恒流充放电技术考察了其电化学电容性能,结果表明,在0.2 A/g的电流密度下,MC/PANI电极首次充放电比电容可达到329 F/g,高于PANI电极的259 F/g,且MC/PANI电极电荷传递电阻(Rct)小于MC和PANI,可见纳米线型PANI可加强电极材料的电化学性能。     

聚苯胺/纳米石墨复合材料的原位制备与导电性能研究

采用原位聚合法制备了聚苯胺/纳米石墨微片（PANI/NanoG）导电复合材料。结果表明,NanoG的直径约为1~20 μm,厚度为30~90 nm,径厚比为300~500;PANI均匀覆盖在NanoG表面;当NanoG体积含量为2.30 %时,复合材料电导率达到5.16 S/cm,其渗滤阈值达到2.30 %,NanoG的高比表面积及在PANI中的分散造就了复合材料良好的导电性能。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及在超级电容器中的应用

超级电容器是一种新型的能量存储与转换装置,具有广阔的发展前景,而制约其发展的最主要因素是电极材料。石墨烯/聚苯胺复合材料作为一种新型电极材料,兼具双电层电容和法拉第赝电容的特性,在超级电容器中具有潜在应用前景,有望成为下一代电极材料。本文综述了石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及其在超级电容器的应用,并指出其中存在的一些问题及对其发展前景进行了展望。     

石墨纸/二氧化锰复合材料的制备及其电容性能研究

在含有0.10 M KCl和0.10 M Mn(CH3COO)2的溶液中施加1.4 V的恒电压电沉积60 s,将Mn O2沉积到石墨纸表面,制备出石墨纸/Mn O2复合材料。该方法简便高效,同时该复合材料具有很好的柔韧性、稳定性和电容特性。该材料有可能在柔性储能设备中有广泛应用。     

原位聚合沉积制备聚苯胺/聚酰亚胺/聚苯胺复合膜

以聚酰亚胺(PI)膜为基体,采用分散聚合原位沉积方法制得聚苯胺/聚酰亚胺/聚苯胺(PANI/PL/PANI)三层复合膜.复合膜表面PANI层外观质量优异,电导率达10~0S/cm.实验结果表明:加入高浓度空间稳定剂(聚乙烯吡咯烷酮,PVP)、调整氧化剂(过硫酸铵,APS)和介质酸(盐酸)的用量可制得表面质量和电导率高的复合膜.较适宜的反应条件为稳定剂质量浓度4%,APS与苯胺(An)的物质的量比为2:4,盐酸浓度为0.5 mol/L.     

氯化钴改性聚苯胺/炭黑超级电容器材料

采用原位化学聚合的方法合成了氯化钴改性的聚苯胺/炭黑复合材料。利用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等对其微观形态和电化学性质进行了分析。结果表明,添加钴盐改性的聚苯胺复合材料的电化学活性得到提高,并且显示出良好的放电容量和较好的功率特性。     

石墨烯/聚吡咯复合物的制备及超级电容性能研究

采用石墨烯/聚吡咯(r GO/PPY)复合物制备超级电容器,以弥补二者各自的不足。采用改进Hummers法制备出氧化石墨烯(GO)。利用水合肼还原法将GO还原后得到r GO,同时采用电化学聚合法制备出PPY。最后,用电沉积法直接在不锈钢网上制备出r GO/PPY复合物。得到的复合材料的比电容为209.04 F/g,显著高于r GO的比电容(52.42 F/g)。另外,循环1 000次后,复合材料的比电容下降18.1%,低于PPY(36.3%)。