聚吡咯-碳納米管電極涂敷成型工藝與性能研究.pdf

1、電容法脫鹽技術(shù)(CDI)實(shí)用化中，不僅需要解決高吸附容量電極材料的制備問(wèn)題，也需要實(shí)現(xiàn)電極材料吸附能力的高效能發(fā)揮。因此，探究新型電極材料的電極成型工藝技術(shù)具有重要意義。
　　采用化學(xué)氧化聚合的方法，在適宜的條件下合成聚吡咯/碳納米管（PPy/CNT）材料。在PPy/CNT:粘結(jié)劑(聚偏二氟乙烯 PVDF):導(dǎo)電石墨(G)的質(zhì)量比為8:1:1的條件下，采用壓片法得到PPy/CNT電極，測(cè)得其比電容值分別是相同條件下制備的CNT電極

2、和PPy電極的3.0倍和1.3倍，其比吸附量分別是CNT電極和PPy電極的6.28倍和1.79倍。當(dāng)施加-0.4-0.8 V(vs. SCE)的電勢(shì)時(shí), PPy/CNT電極相對(duì)比較穩(wěn)定。在不同的電解質(zhì)溶液中，PPy/CNT電極的比電容值遵循：CaCl2>NaCl≈KCl>Na2SO4。PPy/CNT電極在pH為3.37的電解質(zhì)溶液中具有較高的比電容值。
　　以購(gòu)買(mǎi)的活性炭（AC）為電極活性材料，采用涂敷法，選用PVDF為粘結(jié)劑，甲

3、基吡咯烷酮(NMP)為溶劑，導(dǎo)電石墨為導(dǎo)電極，采用工字型刮刀，在NMP用量為4.5 g，PVDF含量為10％（mAC:mPVDF:mG=8:1:1，導(dǎo)電石墨的質(zhì)量為0.3 g），涂層厚度為0.4 mm的條件下，制作的AC電極，電極表面比較均勻，涂層連接在一起成為一個(gè)整體。制得的AC電極面積比電容和面積比吸附量都達(dá)到最大。為 PPy/CNT的涂敷奠定了基礎(chǔ)。此外，采用硝酸與雙氧水混酸浸泡之后的AC電極，親水性得到了比較大的改善，改善之后的

4、電極樣件的質(zhì)量比吸附量和面積比吸附量分別是沒(méi)有改善電極樣件的1.81倍和1.63倍。
　　以本實(shí)驗(yàn)室合成的PPy/CNT材料為電極活性材料，參考AC涂敷成型過(guò)程中的操作條件，采用涂敷法制備PPy/CNT電極，發(fā)現(xiàn)了在PPy/CNT電極涂敷成型過(guò)程中，易出現(xiàn)涂層龜裂的現(xiàn)象，通過(guò)減少溶劑用量、降低干燥溫度和減少干燥時(shí)間可以消除涂層龜裂的現(xiàn)象。在PVDF含量為10%（mPPy/CNT:mPVDF:mG=8:1:1，導(dǎo)電石墨的質(zhì)量為0.0