基于氧化鋁模板的電容器納米電極的制備與研究.pdf

1、聚苯胺(Polyaniline，PANI)是一種常見的超級電容器電極材料，具有廣闊的應(yīng)用前景，通過多孔陽極氧化鋁(Porous Anodic Alumina，PAA)模板制備PANI納米電極，有利其性能的提升。本文在制備出兩種不同PAA模板的基礎(chǔ)上，通過在PAA模板上原位聚合以及將模板剝離后與鐵或鎳基體復(fù)合后聚合兩種方法，成功制備出PANI納米電極并進行電化學(xué)性能的對比分析。
　　首先，本文在草酸水溶液中通過恒流硬氧化法快速制備出

2、PAA模板，并對比分析了磷酸浸泡時間對孔徑的影響。結(jié)果表明:在5 wt％磷酸水溶液中30℃下浸泡15min后，孔徑由30 nm擴大至50 nm，可作為原位聚合PANI所用模板;浸泡35 min后，孔徑進一步擴大至75 nm，可將模板剝離作為復(fù)合法聚合PANI所用模板。然后，本文在草酸及乙醇的混合溶液中采用階梯升壓法制備出大孔間距(約350 nm)的PAA模板并研究了其通孔工藝，結(jié)果表明在30℃下5 wt％磷酸溶液中浸泡180 min后可

3、以得到有序的通孔PAA模板，首次計算了阻擋層的減薄速率約為1.26 nm/min，此模板能夠作為復(fù)合法聚合PANI所用模板。
　　其次，本文在純鋁基體電沉積鎳的基礎(chǔ)上，進一步探究了鎳在經(jīng)15 min磷酸浸泡擴孔后的恒流硬氧化PAA模板中的電沉積工藝，結(jié)果表明:瓦特鍍鎳液與去離子水按1∶1稀釋后的電沉積液濃度，-0.9V的電壓為合適的工藝條件。
　　再次，本文在電沉積鎳后的恒流硬氧化PAA模板中使用循環(huán)伏安(CyclicVol

4、tammetry, CV)法原位聚合PANI，結(jié)果表明電極聚合速率較慢，僅為相同條件下純鋁基體電沉積鎳后聚合PANI量的約12.5％，且在性能測試時衰減很快，第10圈時已幾乎完全衰減。
　　最后，本文使用鐵與鎳兩種基體以及兩種PAA模板，對模板剝離復(fù)合法聚合PANI的工藝和性能做了對比分析，結(jié)果表明:鐵基體雖然聚合速率比鎳基體低，但在性能測試時鐵基體衰減較鎳基體慢。恒流硬氧化PAA模板在相同條件下比草酸溶液中大孔間距模板聚合量小，