导电聚噻吩作为超级电容器电极材料的研究进展

作为超级电容器的电极材料,导电聚合物具有成本低、容量高、快速充放电和安全性高等优点。聚噻吩是其中一类重要的聚合物。综述了近年来噻吩聚合物及其与无机材料复合的电极材料应用于超级电容器中的研究进展,并指出具有p型和n型掺杂的噻吩聚合物及其复合材料是聚合物超级电容器电极材料的发展方向。

锂离子电容器的研究进展

锂离子电容器是具有高能量密度和高功率密度的新型储能器件,已成为国内外学者研究的重要课题。阐述了锂离子电容器的工作原理及其在国内外的发展状况,并分析了其产业的发展情况和存在的问题。最后展望了锂离子电容器今后的研究方向。

1-3型高介电聚合物基复合材料的制备与性能

将高介电常数的陶瓷作为填料加入聚合物中,是提高聚合物介电常数的主要途径之一。为了降低陶瓷添加量,用静电纺丝法制了Pb_(0.98)La_(0.02)(Zr_(0.95)Ti_(0.05))O_3(PLZT)一维纳米纤维,并对其进行多巴胺表面改性,添加到高介电常数的聚偏氟乙烯(PVDF)基体中,形成1-3型复合材料(Dopa@PLZTs-PVDF)。SEM结果显示复合材料内部较均匀,无明显孔洞。该体系在较低填料含量(体积分数8.6%)时相对介电常数可达14,比PVDF基体(8.5)提高65%,同时介电损耗略微降低,有助于保持柔性和降低成本。该体系的击穿场强下降较快,体积分数1.7%样品的储能密度最大(0.4 J/cm^3),比PVDF基体(0.34 J/cm^3)提高了10%。

超级电容器用石墨烯极片的制备和性能

以石墨粉为原料，通过简便的氧化还原法制备了石墨烯。将石墨烯极片在有机电解液体系中组装成超级电容器。利用XRD、SEM对制备的石墨烯电极进行物相和形貌分析。采用恒电流充放电、循环伏安和交流阻抗对所制备超级电容器的电容性能进行了研究。结果表明，石墨烯电极超级电容器比天然石墨制备的超级电容器的比电容有了明显的提高；在电流密度为200mA／g，电压区间为1.25～2．5V下循环888次后比电容保持在45．5F／g，容量保持率在85．5％，表明石墨烯材料制备的电容器具有较好的充放电循环性能。

负极预嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响

研究了不同负极嵌锂方式对锂离子电容器性能的影响,并提出了最佳的嵌锂工艺。研究结果表明,短路嵌锂情况下,负极嵌锂电位为0.05V时制备的电容器性能最好;外部恒电流嵌锂速率越小,即嵌锂时间越长,其负极的嵌锂量越大;嵌锂速率在0.05C、嵌锂最终电压为0.05V时电容器性能最好;相比于恒电流单次嵌锂,负极经3次脱嵌锂后制备的电容器性能较好。

超级电容用聚噻吩化合物的制备

采用三氯化铁为氧化剂,三氯甲烷为溶剂,将不同配比的3-烷基噻吩和3-(氟代苯基)噻吩混合,通过化学氧化聚合得到聚噻吩共聚化合物。实验结果表明,共聚物制备的超级电容器的比容量可达285F/g,并在大功率充放电时,具有较高的比容量和较好的循环稳定性。