以不同晶型二氧化锰为反应模板合成超级电容器用聚苯胺及其性能研究

采用水热法制备α型和β型两种晶型的MnO2。以自制MnO2或商业MnO2为氧化剂和牺牲模板,采取化学氧化聚合法制备聚苯胺(PANI)纳米材料,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换光谱(FTIR)和热重分析仪(TG)对其微观形貌和结构进行表征。以PANI为活性物质,1.0 mol/L H2SO4水溶液为电解液,组装成对称型超级电容器,并用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)和恒流充放电(GCD)等电化学测试手段研究其电化学性能。实验结果表明,所制备得的α-MnO2和β-MnO2均为单一晶相,产率高,纯度好,颗粒均匀。以β-MnO2制得的聚苯胺(B-PANI)为分散均匀的纳米纤维(夹杂纳米管)结构,结晶度高,电流密度为1.0 A/g时,B-PANI材料的比容量为600.00 F/g,具有较高的比容量。

中间相炭微球改性聚苯胺超级电容器电极材料研究

本文以活性中间相炭微球为基底,过硫酸铵(APS)为氧化剂,通过原位化学聚合法聚合苯胺,得到聚苯胺/活性中间相炭微球复合材料(PANI/A-MCMB),采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)对其形貌和结构进行表征。以PANI/A-MCMB复合物为电极活性物质,1.0 mol/L H_2SO_4水溶液为电解液,组装对称型超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒流充放电(GCD)等测试手段测试超级电容器的电化学性能。实验结果表明,电流密度恒为0.1A/g时,PANI/A-MCMB复合材料单电极比容量为301.6F/g,1 000次循环后比容量为276.3F/g,比电容保持率为91.6%,较PANI材料(比容量为228F/g,1 000次循环后比电容保持率为39.5%)具有更好的比容量和循环稳定性。

不同氧化剂制备的聚苯胺/中间相炭微球复合物电化学性能研究

室温下,以二氧化锰和过硫酸铵为氧化剂,采用原位化学聚合法合成聚苯胺/中间相炭微球(PANI/MCMB)复合物。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线粉末衍射(XRD)对其形貌结构进行表征。以PANI/MCMB复合物为电极活性物质,1.0mol/L H_2SO_4水溶液为电解液组装对称型超级电容器,用循环伏安法(CV)、电化学交流阻抗(EIS)、恒流充放电等测试手段测试超级电容器的电化学性能。结果表明,以二氧化锰为氧化剂制备的聚苯胺/中间相炭微球复合物(MPANI/MCMB),在电流密度为0.1A/g时,单电极比容量为336.4F/g。1 000次循环后比容量保持率为92.3%,比以过硫酸铵为氧化剂制备的聚苯胺/中间相炭微球复合物(NPANI/MCMB)具有更好的循环性能和更高的比容量。