PANI-AC復合材料電容器及PANI-PEO鋰離子電池粘結(jié)劑的研究.pdf

1、聚苯胺（PANI）是一種性能優(yōu)良的導電聚合物材料，通過摻雜可以由絕緣態(tài)轉(zhuǎn)化為導電態(tài)，兼?zhèn)溆袡C聚合物質(zhì)量輕、抗腐蝕、韌性好、低成本等特點，并可以通過原位聚合制備復合材料和有機功能基團摻雜改變其溶解性能。其原材料價廉易得、制備方法簡便、良好的化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、電化學可逆性、獨特的導電摻雜機理，作為一種新型材料被應用于電化學超級電容器和鋰離子電池。 本文以活性炭和苯胺為原料，采用酸性條件下原位聚合法制備PANI/AC和堿性條件下制

2、備PANI和PANI/AC復合材料，采用IR和SEM確定復合材料的結(jié)構(gòu)和表面形貌，并在此基礎(chǔ)上，制備電容器，6mol/L KOH電解液中采用恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗測試研究PANI/AC復合材料和PANI材料的電化學性能。同時，采用十二烷基苯磺酸摻雜PANI制備可溶性的PANI的材料，采用機械混合法制備PANI/PEO鋰離子電池導電粘結(jié)劑，制備鋰離子電池，采用恒流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗測試，研究PANI/PEO導電粘結(jié)劑的電化

3、學性能，主要研究結(jié)果如下： （1）酸性條件下聚合的PANI/AC復合材料，最佳反應條件是An： AC=1：2.5（質(zhì)量比），An： APS=1：0.5（摩爾比），HCl酸濃度為1mol/L，反應時間8h，反應溫度25℃，電解液為6mol/L KOH，采用比表面積為1659.2㎡/g的活性炭材料，500mA/g電流密度下PANI/AC材料電容器初始比容量達到432.10F/g，比AC電容器比容量186.25F/g提高了2.32倍，

4、0～0.8V電壓范圍內(nèi)500次循環(huán)后容量保持率為97.10％。 （2）堿性條件下聚合的PANI和PANI/AC復合材料的IR測試具有與酸性條件下制備的PANI和PANI/AC復合材料類似的峰位置和峰值，表明堿性條件下，同樣具備制備PANI和PANI/AC復合材料的能力。 （3）堿性條件下聚合的PANI電容器在-0.2～0.4V發(fā)生明顯的氧化還原峰，150mA/g恒定電流密度，在0～0.8V范圍內(nèi)，堿性聚合PANI電容器初

5、始比容量90.94F/g，500次循環(huán)后比容量為73.07F/g，容量保持率為80.35％。 （4）堿性條件下聚合的PANI/AC電容器在-0.2～0.4V存在2對氧化還原峰，500mA/g恒定電流密度，在0～0.8V范圍內(nèi)，堿性聚合PANI/AC電容器初始比容量218.75F/g，比AC電容器比容量186.25F/g提高了1.17倍，500次循環(huán)后比容量為218.70F/g，容量保持率為99.98％。 （5）PANI/