超級(jí)電容器氨基蒽醌電極材料的制備及改性.pdf

1、超級(jí)電容器以其自身所具有的高比電容、高輸出功率和充放電效率、長循環(huán)壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為一種具有廣闊應(yīng)用空間的新型儲(chǔ)能元件。目前的研究重點(diǎn)主要集中在高性能電極材料上，應(yīng)用于超級(jí)電容器的電極材料有碳材料、金屬氧化物和導(dǎo)電聚合物材料三種，導(dǎo)電聚合物材料因具有快速高效放電、高能量密度和功率密度、工作電壓窗口寬、溫度范圍寬、內(nèi)阻小、使用壽命長、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為最有前途的超級(jí)電容器電極材料之一。
　　本文主要對(duì)聚1，5-二氨基蒽

2、醌電極材料的制備、電化學(xué)性能及改性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)以1，5-二氨基蒽醌單體為原料，用電化學(xué)氧化聚合方法，對(duì)單體進(jìn)行循環(huán)伏安掃描合成導(dǎo)電聚合物材料，采用SEM、EDX、XRD、BET、傅里葉紅外技術(shù)分析了材料的表面形態(tài)、元素分布、晶體結(jié)構(gòu)和有機(jī)構(gòu)型;利用循環(huán)伏安、恒流充放電和交流阻抗測試研究了材料的電化學(xué)儲(chǔ)能性。再添加一定比例的氯化銅得到新型聚合物，研究了聚合物膜的導(dǎo)電性及形貌結(jié)構(gòu)，測試了聚合物的電容性能，分析了改性電極材料的聚合過程及機(jī)

3、理。聚1，5-二氨基蒽醌材料是單體在1、4和5、8位上發(fā)生鍵合而成，表面較為平整，為非晶體材料，在-0.2～0.8 V(vs.SCE)窗口內(nèi)，4mol/L H2SO4電解液中進(jìn)行循環(huán)伏安和恒流充放電測試，掃速為2 mV/s時(shí)比電容達(dá)到184.5 F/g，電流密度為1A/g時(shí)具有等腰三角形特性，表現(xiàn)出良好的法拉第電容性和可逆性。經(jīng)1000次恒流充放電后，容量保持在93％以上，有著較好的循環(huán)性能和電容穩(wěn)定性。交流阻抗測試電極材料的Rct大小

4、為1113Ω·cm2左右，內(nèi)阻較大。摻銅后的電極材料聚合電流響應(yīng)變大，表面具有豐富的三維骨架和空間構(gòu)造，孔隙為中孔型，比表面積增大，晶型只有當(dāng)單體與添加入的銅離子摩爾比為10∶5和10∶10時(shí)表現(xiàn)為部分結(jié)晶，其余比例為非晶型。通過在4mol/L H2SO4電解液中進(jìn)行測試，掃速為2 mV/s時(shí)添加比例為10∶15的材料比電容為878.2F/g，達(dá)到最佳值，恒流充放電測試顯示材料具有很好的充放電性能。1000次恒流充放電測試中循環(huán)壽命保持