聚苯胺-納米二氧化錳復(fù)合膜制備及在超級(jí)電容器中的應(yīng)用.pdf

1、本文通過無機(jī)鹽水溶液法合成納米二氧化錳，再經(jīng)高溫焙燒和酸化處理后，獲得了棒狀的納米二氧化錳。采用激光納米粒度分析、透射電鏡(TEM)觀測、粉末X射線衍射(XRD)分析等手段表征產(chǎn)物。XRD分析結(jié)果表明，二氧化錳以α-MnO2和γ-MnO2混合晶相形式存在。
　　 采用硅烷偶聯(lián)劑——苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND42)，對(duì)納米二氧化錳進(jìn)行表面修飾改性。醇、水多次超聲清洗后的偶聯(lián)修飾納米粉ND-MnO2的紅外譜圖上出現(xiàn)了ND42及MnO

2、2的特征吸收峰。
　　 采用循環(huán)伏安法電化學(xué)共沉積制備聚苯胺/納米二氧化錳(PAn/MnO2)復(fù)合膜、及聚苯胺/偶聯(lián)納米二氧化錳(PAn/ND-MnO2)復(fù)合膜。在0.5mol·L-1硫酸溶液中的循環(huán)伏安(CV)檢測結(jié)果表明，復(fù)合膜PAn/MnO2和PAn/ND-MnO2均表現(xiàn)出PAn的典型電化學(xué)行為。根據(jù)在1.0mol·L-1 NaNO3(pH=1)溶液中進(jìn)行的恒電流充放電(CP)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，PAn/MnO2及PAn/ND-Mn

3、O2的比電容與PAn相比有顯著提高。通過掃描電鏡(SEM)觀測，復(fù)合膜和聚苯胺的微觀形貌均為“珊瑚簇”狀，而且復(fù)合膜中“小珊瑚棒”的直徑只有聚苯胺的1/5，從而使復(fù)合膜擁有更大的比表面積和更多的微小孔道，有利于發(fā)生表面吸脫附反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)來提高比電容。
　　 分別以復(fù)合膜PAn/MnO2、PAn/ND-MnO2為電極，以1mol·L-1 NaNO3(pH=1)溶液為電解液，組裝了對(duì)稱型超級(jí)電容器Ⅰ（PAn/MnO2對(duì)稱型超級(jí)